Циклический инжекционный анализ - новые возможности проточных методов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

484Ьи»£

На правах рукописи

БУЛАТОВ Андрей Васильевич

ЦИКЛИЧЕСКИЙ ИНЖЕКЦИОННЫЙ АНАЛИЗ-НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОТОЧНЫХ МЕТОДОВ

02.00.02 - аналитическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук

Санкт-Петербург-2011

1 2 МАЙ 2011

4846092

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Петербургского государственного университета

химического факультета Санкт-

Научный консультант: доктор технических наук

Москвин Алексей Леонидович

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Дедков Юрий Маркович

(Московский государственный областной университет)

доктор технических наук, профессор

Воронцов Александр Михайлович

(Балтийский институт экологии, политики и права)

доктор химических наук, профессор

Гармонов Сергей Юрьевич

(Казанский государственный технологический университет)

Ведущая организация: Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (г. Москва)

Зашита состоится «23» июня 2011 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.232.37 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199004, Санкт-Петербург, Средний проспект В.О., д. 41/43, Большая химическая аудитория.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им A.M. Горького Санкт-Петербургского государственного университета.

Автореферат разослан 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.В. Панчук к. ф.-м. н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Во многих сферах аналитического контроля существует необходимость в выполнении массовых анализов. При этом важнейшим фактором оказывается минимизация трудовых затрат на их выполнение. Сказанное в первую очередь относится к контролю и экологическому мониторингу объектов окружающей среды. Решением проблемы является автоматизация методик химического анализа.

Для автоматизации методик химического анализа предложено использовать два принципиально различных подхода. Первый, «робототехнический», подразумевает создание механических устройств (роботов) в максимальной степени копирующих действия химика-аналитика при выполнении анализов. Главное преимущество данного подхода - универсальность. Но анализаторы, функционирующие на «робототехническом» принципе, обладают рядом серьезных недостатков: высокой стоимостью, громоздкостью и низкой надежностью аппаратуры из-за сложности механических узлов.

Второй подход - автоматизация химического анализа на принципах проточных методов анализа, в которых основной акцент сделан на замену ручных рутинных процедур, составляющих основу стадии пробоподготовки, простыми легко автоматизируемыми операциями объединения и смешения потоков пробы и растворов реагентов. В настоящее время для автоматизации химического анализа предложено использовать две группы проточных методов анализа, различающихся по условиям образования аналитических форм определяемых веществ. К первой группе относятся методы, которые по критерию условий образования аналитических форм можно назвать неравновесными, так как аналитические формы регистрируются проточным детектором в неравновесных условиях. К их числу относятся непрерывный проточный (НПА), проточно-инжекционный (ПИА), последовательный инжекционный (SIA), зонный флюидный (ZF) и перекрестный инжекционный анализ (CLA). Основным достоинством методов этой группы является высокая производительность, достигаемая ценой снижения чувствительности по сравнению с автоматизируемыми стационарными аналогами методик анализа. Это снижение является следствием двух факторов. В случае замедленных реакций образования аналитических форм при взаимодействии аналитов с реагентами непрерывный поток раствора-носителя не позволяет оптимизировать процесс по времени образования аналитических форм и в ограниченной степени по температуре реакционной среды. Анализ в режиме остановленного потока только частично решает первую проблему, так как при этом более существенно

проявляется второй фактор, приводящий к снижению чувствительности. Этот фактор - дисперсия зон проб в гидравлических трассах.

Учитывая, что при автоматизации методик анализа производительность далеко не всегда является основным из предъявляемых к ним требований, в последние годы почти одновременно предложено несколько вариантов проточных методов, которые по условиям образования аналитических форм могут быть отнесены к равновесным проточно-порционный анализ (FB), SIA со смесительной камерой (SIA MC) и циклический инжекционный анализ (ЦИА). Появление равновесных проточных методов является закономерным следствием стремления при автоматизации рутинных методик обеспечить минимальные потери в чувствительности, присущие всем неравновесным методам. Вопрос о преимуществах каждого из предложенных равновесных методов решается по мере накопления сведений об их аналитических возможностях.

Процесс в развитии обеих групп проточных методов в значительной степени определяется поиском решений проблемы унификации гидравлических схем выполнения анализа объектов в различном агрегатном состоянии и с использованием различных принципов детектирования. Наибольшие возможности для решения проблемы автоматизации рутинных методик анализа без потери их чувствительности в сочетании с унификацией гидравлических схем анализа открыл «циклический инжекционный анализ».

Актуальность исследований в области развития методологии ЦИА подтверждается присуждением Научным советом РАН по аналитической химии премии для молодых ученых за лучшую научную работу в области аналитической химии 2008 года, многократной поддержкой исследований в этом направлении со стороны Российского фонда фундаментальных исследований (гранты 06-03-32285-а и 10-03-00007-а), Президента РФ (гранты МК-512.2008.3 и МК-550.2010.3) и Правительства Санкт-Петербурга (гранты PD 06-1.3-51 и PD 07-1.3-4). Цель работы

Решение проблемы комплексной автоматизации рутинных методик фото- и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред без потери их чувствительности на принципах циклического инжекционного анализа.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

разработать унифицированные аэрогидравлические схемы циклического инжекционного анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред с различным уровнем сложности операций пробоподготовки и проверить их возможности при решении задач автоматизации фотометрических и потенциометрических методик анализа реальных объектов, находящихся в различных агрегатных состояниях;

установить закономерности формирования аналитического сигнала в ЦИА и подтвердить возможность сохранения чувствительности автоматизируемых методик в условиях ЦИА на уровне стационарных аналогов;

доказать универсальность найденных решений для автоматизации методик фотометрического и потенциометрического анализа с различным уровнем сложности операций, выполняемых на стадии пробоподготовки;

найти общие схемные решения для включения в методики ЦИА всех важнейших методов выделения и концентрирования аналитов: жидкостной и газовой экстракции, сорбционных методов; подтвердить возможности найденных решений на примерах автоматизированных методик фотометрического и потенциометрического анализа водных и воздушных сред;

обосновать преимущества метода ЦИА по сравнению с известными проточными методами анализа в плане его универсальности при автоматизации фотометрических и потенциометрических методик анализа объектов, находящихся в различных агрегатных состояниях.

Научная новизна работы

На примере методик фото- и потенциометрического анализа обоснован выбор ЦИА в качестве общего универсального решения для автоматизации методик анализа объектов, находящихся в различных агрегатных состояниях.

Дано теоретическое и экспериментальное подтверждение адекватности ЦИА одновременно решению задач комплексной автоматизации анализа off-line и проблемам создания автоматизированных систем контроля в режиме on-line с заданной скважностью выполнения измерений.

Для автоматизации всего многообразия методик фото- и потенциометрического анализа разработаны две унифицированные аэрогидравлические схемы ЦИА. Первая схема обеспечивает возможность автоматизации методик анализа, не осложненных дополнительными операциями пробоподготовки, вторая решает проблему автоматизации более сложных методик анализа, включающих операции пробоподготовки на специальных устройствах, включаемых в аэрогидравлические схемы.

Показано, что ЦИА обеспечивает возможность оптимизации условий протекания кинетически замедленных фотометрических реакций образования аналитических форм аналитов и по температуре, и по времени.

Установлена возможность реализации в ЦИА «метода стандартных добавок» для решения проблемы автоматизации методик фотометрического анализа жидких сред с существенными матричными влияниями.

Показано, что ЦИА в варианте стандартной гидравлической схемы позволяет автоматизировать методики, включающие операции жидкостной и газовой экстракции при анализе жидкофазных проб и жидкостной абсорбции при анализе газов.

Найдено общее решение проблемы автоматизации методик анализа легкорастворимых твердофазных проб, включающее их растворение непосредственно в стандартных узлах циклического инжекционного анализатора с последующим выполнением анализа по обычной схеме для жидкофазных проб.

Предложены новые фотометрические реагенты: 2-(«-нитрофенил)-3,5-дифенилтетразолия хлорид для определения мышьяка в водных средах с рекордно низким пределом обнаружения и гуанидиниевая соль 11-молибдовисмутофосфорной кислоты для экспрессного определения аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах.

Практическая значимость работы

Разработан общий методологический подход к комплексной автоматизации методик анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных проб на принципах ЦИА, позволяющий обеспечить сохранение чувствительности автоматизированных методик на уровне их стационарных аналогов.

Разработана принципиальная схема циклического инжекционного анализатора и проведены лабораторные испытания его макета. Разработаны и испытаны на реальных объектах методики ЦИА водных сред по показателям содержания в них ионов аммония, железа (II, III), нитрат-, нитрит-, фосфат- и силикат-ионов, мышьяка, «активного хлора», анионных поверхностно-активных веществ. Методики определения нитрат-, нитрит- и фосфат-ионов прошли метрологическую аттестацию.

Возможные области применения ЦИА для анализа жидкофазных сред расширены за пределы объектов окружающей среды на фармацевтические объекты и биологические среды: разработана методика экспрессного высокоселективного фотометрического определения аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах и методика определения фосфатов в моче.

Методика ЦИ-определения аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах была использована Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академией для контроля качества выпускаемых детских иммуностимулирующих лекарственных препаратов.

Универсальность общей схемы ЦИА в плане её применения для анализа газообразных сред подтверждена методиками контроля качества атмосферного воздуха по показателям содержания в нем сероводорода, меркаптанов и фенолов, а так же методиками раздельного определения сероводорода и меркаптанов в углеводородных газах.

На примере методики фотометрического определения фосфатов в водорастворимых минеральных удобрениях экспериментально показана возможность автоматизации на принципах ЦИА методик анализа легкорастворимых твердофазных проб.

Апробация работы

Основные результаты работы были представлены на Международном конгрессе по аналитической химии (Москва, 2006), Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-2006» (Самара, 20Об), Международных конференциях по проточно-инжекционному анализу «ICFIA» (Германия, 2007; Япония, 2008; Таиланд, 2010), Всероссийской конференции по аналитической химии «Аналитика России» (Краснодар, 2007, 2009), Международной конференции по последовательному инжекционному анализу «SIA 2008» (Чехия, 2008), Всероссийской конференции «Химический анализ» (Москва, 2008), Всероссийской конференции «Аналитические приборы» (Санкт-Петербург, 2008), Съезде аналитиков России «Аналитическая химия - новые методы и возможности» (Москва, 2010), Международной конференции «Экстракция органических соединений» (Воронеж, 2010). Публикации

По материалам диссертации опубликовано 21 статья и получено 3 патента РФ. Вклад автора

Вклад автора состоял в выборе направлений исследований, их постановке и проведении, интерпретации полученных результатов и в их включении в учебные программы кафедры аналитической химии Санкт-Петербургского государственного университета. Объем и структура работы

Диссертация изложена на 358 стр. машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, списка цитируемой литературы (300 наименований), 9 приложений, содержит 115 рисунков и 52 таблицы. На защиту выносятся

1. Обоснование выбора ЦИА в качестве общего методического решения для комплексной автоматизации методик фото- и потенциометрического анализа жидких, газообразных и

легкорастворимых твердофазных сред.

2. Унифицированная аэрогидравлическая схема циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред, обеспечивающая проведение операций пробоподготовки в стандартных узлах этой схемы.

3. Унифицированная аэрогидравлическая схема циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред, допускающая включение сменных устройств для специализированных операций пробоподготовки: концентрирования, выделения и конверсии аналитов в реакционноспособные формы.

4. Доказательство сохранения методиками циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа чувствительности на уровне стационарных аналогов.

5. Доказательство возможности оптимизации на принципах ЦИА условий протекания кинетически замедленных фотометрических реакций образования аналитических форм аналитов и по температуре, и по времени.

6. Обоснование возможности адаптации к условиям ЦИА «метода стандартных добавок» для решения проблемы автоматизации методик фотометрического анализа жидких сред с существенными матричными влияниями.

7. Способы пробоподготовки в условиях ЦИА, предполагающие выделение и концентрирование аналитов методами реакционной газовой и жидкостной экстракции непосредственно в коммуникациях аэрогидравлической схемы.

8. Обоснование возможности жидкостно-абсорбционного выделения и концентрирования аналитов из газовой фазы в условиях унифицированной аэрогидравлической схемы ЦИА.

9. Общая схема циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа легкорастворимых твердофазных проб, включающая их растворение в растворе необходимого состава непосредственно в стандартных узлах анализатора с последующим выполнением анализа по обычной схеме для жцдкофазных проб.

10. Аналитические и метрологические характеристики разработанных фотометрических или потенциометрических методик циклического инжекционного определения ионов аммония, нитрат-, нитрит-, силикат-, и фосфат-ионов, «активного хлора» и анионных поверхностно-активных веществ в водных средах, фосфат-ионов в моче, меркаптанов, сероводорода и фенолов в атмосферном воздухе и углеводородных газах, и фосфатов в водорастворимых минеральных удобрениях.

11. Обоснование выбора новых фотометрических реагентов: гуанидиниевой соли 11-молибдовисмутофосфорной гетерополикислоты для экспрессного определения аскорбиновой

кислоты и хлорида 2(л-нитрофенил)-3,5-дифенил-тетразолия для определения микрокоицеитраций мышьяка на уровне ПДК и методики циклического инжекционного фотометрического определения аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах с первым реагентом и мышьяка в водных средах со вторым.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Общие принципы и схемы выполнения ЦИА

Циклический инжекционный анализ предполагает строгое воспроизведение всех стадий анализа, характерных для стационарных методик: отбор порции пробы; пробоподготовку, включающую при необходимости концентрирование аналитов или их конверсию в удобные для определения химические формы; растворение при анализе твердофазных проб; добавление к раствору пробы растворов реагентов; перемешивание растворов потоком газа до установления равновесия в системе; термостатирование (при необходимости); паузу для достижения максимального значения аналитического сигнала (при необходимости) и измерение аналитического сигнала.

Схема анализа в условиях ЦИА включает три основных цикла: во-первых, измерение аналитических сигналов, соответствующих содержанию аналитов в стандартных растворах (цикл градуировки анализатора); во-вторых, измерение аналитического сигнала, соответствующего содержанию аналита в пробе анализируемой среды (цикл анализа пробы); в-третьих, измерение аналитического сигнала при отсутствии аналита в растворе (цикл измерения фонового сигнала). Помимо этих основных циклов в схему анализа включается дополнительный цикл промывки коммуникаций гидравлической схемы (цикл промывки), который может совмещаться с циклом измерения фонового сигнала. При этом каждый из циклов может многократно повторяться в зависимости от особенностей автоматизируемой методики анализа и требований к погрешности результатов анализа. При этом порядок циклов в достаточной степени произволен и может изменяться по желанию оператора. В русскоязычном названии метода подчеркивается принцип повторяемости циклов анализа. Небуквальный англоязычный перевод названия метода «Stepwise injection analysis» отражает его основополагающий принцип: последовательное воспроизведение всех стадий, характерных для стационарных аналогов автоматизируемых методик.

Для автоматизации всего многообразия методик химического анализа достаточно всего двух вариантов унифицированных аэрогидравлических схем.

Необходимость введения в ЦИА понятия «аэрогидравлическая схема» связана с одной стороны с однотипностью схем анализа водных и воздушных сред, а с другой - с включением в эту схему газовой линии, которая может быть использована как для подачи газа, обеспечивающего

перемешивание жидких проб и растворов реагентов, а в случае твердофазных проб, перемешивание последних в среде растворителя. Кроме того, эта линия может использоваться и для ввода пробы анализируемой газообразной среды.

В простейшем случае методик, не предполагающих использование специальных устройств концентрирования или конверсии аналитов, унифицированная аэрогидравлическая схема ЦИА (рис. 1) включает многоходовой кран-переключатель (1), реверсивный перистальтический насос (2), (термостатируемую) реакционную (3) и вспомогательную емкости (4), проточный детектор соответствующего типа (5) и аспиратор (6).

В более сложном случае методик анализа, включающих операции пробоподготовки на специальных устройствах, таких как сорбционные колонки, хроматомембранные ячейки или редукторы, необходима вторая унифицированная схема (рис. 2). В этой схеме все подобные устройства объединены под собирательным понятием «вспомогательные устройства пробоподготовки» (ВУП) (4).

Рис. 1. Схема ЦИА: многоходовой кран-переключатель (1), реверсивный перистальтический насос (2), (термостатируемая) реакционная емкость (3), вспомогательная емкость (4), проточный детектор (5), аспиратор (6), линия подачи жидкой пробы (а), линия подачи раствора 1-го реагента (б), линия подачи раствора п-ого реагента (е), линия подачи газа (ж), сброс раствора аналитической формы (з), линия подачи газообразной пробы (и).

Рис. 2. Схема ЦИА, включающая операции пробоподготовки на специальных устройствах: многоходовой кран-переключатель (1), реверсивный перистальтический насос (2), (термостатируемая) реакционная емкость (3), вспомогательное устройство пробоподготовки (4), вспомогательная емкость (5), проточный детектор (6), аспиратор (7), линия подачи жидкой пробы (а), лиши подачи раствора 1-го реагента (б), линия подачи раствора n-ого реагента (д), линия подачи газа (ж), сброс раствора аналитической формы (з).

2. Аналитический сигнал в ЦИА и сравнение его информативности с сигналом в ПИА

Для сравнения процессов формирования аналитического сигнала в ЦИА и ПИА и их информативности проводилась автоматизация известной фотометрической методики определения ионов железа (II, III) в водных средах по реакции образования окрашенного комплекса железа (II) с о-фенантролином методами ЦИА и ПИА в сопоставимых условиях.

Для случая ЦИА анализ осуществлялся по первому варианту унифицированной аэрогидравлической схемы (рис. 1) при следующем порядке циклов. В первом цикле (цикле градуировки анализатора) с помощью реверсивного насоса (2) через кран-переключатель (1) в термостатируемую (40 °С) реакционную емкость (РЕ) (3), которая представляет собой стеклянную трубку с воронкообразным входом с нижней стороны, по линии подачи пробы (а) последовательно подаются порции градуировочных растворов различных концентраций аналита в порядке их увеличения, растворов аскорбиновой кислоты (б), о-фенантролина (в) и азота (ж), необходимого для перемешивания растворов в РЕ. При этом в РЕ происходит образование аналитической формы. При желании создать условия для завершения реакции её образования предварительно выбирается необходимое для этого время барботирования газа или длительность паузы после его прекращения. Учитывая, что в случае реакции ионов железа (И) с о-фенантролином кинетический фактор несущественен, время барботирования составляло 30 с -минимальное время, необходимое для равномерного перемешивания растворов в РЕ. После завершения реакции образования аналитической формы реверсивный насос (2) меняет

направление потока и раствор аналитической формы из РЕ (3) через кран-переключатель (1) направляется в фотометрический детектор (5). Измерение аналитического сигнала в этом и остальных циклах производится при остановке потока фотометрируемого раствора.

Во втором цикле (цикле анализа пробы) в РЕ (3) вместо градуировочных растворов направляется поток пробы (а), а все остальные линии подключены аналогично первому циклу.

В третьем цикле (цикле промывки) в РЕ (3) направляется поток дистиллированной воды (г), а промывная жидкость из неё следует через детектор (5) на сброс (з).

В заключительном цикле (цикле измерение фонового сигнала) повторяются все операции второго цикла, только вместо аликвоты пробы (а) в РЕ подается равный объёму пробы объём дистиллированной воды (г).

В схеме проточно-инжекционного определения ионов железа (II, III), представленной на рис. 3, потоки коммутируются с помощью двухходового крана-переключателя (1). В первой позиции (градуировка анализатора!измерение сигнала пробы) поток градуировочного раствора (пробы) (б), подаваемый перистальтическим насосом (2), смешивается в термостатируемой (40 °С) спирали (3) с растворами аскорбиновой кислоты (в) и о-фенантролина (г). Смешанный раствор поступает в фотометрический детектор (4), который регистрирует значение аналитического сигнала.

Во втором положении крана-переключателя (измерение фонового сигнала) вместо потока градуировочного раствора (пробы) (б) в термосгатируемую спираль (3) подается дистиллированная вода (а), которая смешивается с растворами аскорбиновой кислоты (в) и о-фенангролина (г) и далее подаётся в фотометрический детектор (4).

Э Ое

э о

JVWYj

Рис. 3. Гидравлическая схема проточно-инжекционного определения ионов железа (II, III) в водных средах: двухходовой кран-переключатель (1); перистальтический насос (2); термосгатируемая спираль (3); детектор (4); линии подачи дистиллированной воды (а), пробы (б), растворов аскорбиновой кислоты (в) и о-фенантролина (г); сброс (д и е).

Характер регистрируемых аналитических сигналов в ЦИА и ПИА иллюстрирует рис. 4. Аналитический сигнал в ЦИА - Ациа (рис. 4 а) представляет собой простую разность зафиксированных сигналов детектора, соответствующих пробе и фоновому раствору. В ПИА аналитический сигнал регистрируется в форме концентрационного пика (рис. 4 б), даже максимум

которого меньше величины, достигаемой в ЦИА. Это является закономерным следствием того, что в ЦИА происходит полное перемешивание пробы с растворами реагентов в реакционной емкости потоком газа. В то же время в ПИА по мере продвижения зоны пробы через коммуникации гидравлической схемы происходит ее «размытие». При этом дисперсия зоны пробы зависит от таких параметров, как её объем, скорость потока, длина и диаметр используемых трубок, конфигурация гидравлической трассы и смесительной спирали, конструкция детектора.

а б

Бреия

Рис. 4. Регистрируемые аналитические сигналы в ЦИА (а) и в ПИА (б).

Для количественной оценки степени дисперсии пробы в разработанных методиках определения ионов железа (II, III) были найдены коэффициенты дисперсии D=A/Ai (А - величина аналитического сигнала при вводе раствора аналитической формы аналита непосредственно в проточный детектор, Aj - величины аналитических сигналов в ЦИА и в ПИА). Коэффициенты дисперсии составили 1 и 2 соответственно.

Сравнение результатов определения ионов железа (ГГ, Ш) в одних и тех же растворах с использованием стационарного варианта методики и методик ЦИА и ПИА (табл. 1) позволяет увидеть корреляции между коэффициентами дисперсии и достигаемыми пределами обнаружения (Cmin). Дисперсия пробы в ПИА приводит к снижению чувствительности по сравнению с автоматизируемой стационарной фотометрической методикой в два раза. При этом в условиях ЦИА удается сохранить чувствительность автоматизируемого стационарного аналога.

Табл. 1. Аналитические характеристики методик определения ионов железа (II, III) в стационарных условиях и в вариантах ЦИА и ПИА. __

Метод Cmio*(3o), мкг/л D Производительность, проб/час

Стационарная фотометрия 20

ЦИА 20 1 17

ПИА 40 2 60

'измерения оптических плотностей растворов проводили с помощью одного проточного фотометрического детектора (1=10 мм)

3. Циклический инжекционный анализ по схеме, не требующей специфической пробоподготовки

3.1. Адаптация к условиям ЦИА стационарных методик, не имеющих ограничений по скорости образования аналитических форм аналитов

Для доказательства универсальности предложенной схемы ЦИА для автоматизации любых известных методик фотометрического анализа, не требующих специальных операций пробоподготовки и не имеющих ограничений по скорости образования фотометрируемых соединений, была адаптирована широко известная в практике аналитического контроля методика определения «активного хлора» в водных средах по реакции окисления им иодид-ионов до йода с последующим образованием окрашенного йодкрахмального ассоциата и разработана оригинальная методика определения аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах. В обоих случаях одновременно решалась задача подтверждения сохранения методиками ЦИА метрологических характеристик автоматизируемых стационарных аналогов.

Циклическое инжекционное фотометрическое определение «активного хлора» в водных средах. При адаптации этой методики строго выдерживалась первая из уже упоминавшихся унифицированных схем ЦИА, приведенных на рис. 1: через кран-переключатель (1) с помощью реверсивного насоса (2) в реакционную емкость (3) подаются порции пробы (а), раствора крахмала (б), ацетатного буферного раствора (в) и раствора иодида калия (г). Растворы в реакционной емкости перемешиваются потоком азота (ж). После этого раствор аналитической формы из реакционной емкости при переключении крана-переюточателя и реверса насоса перекачивается в проточную кювету (5) и измеряется оптическая плотность пробы (цикл анализа пробы). В заключительных циклах проводится промывка коммуникаций системы дистиллированной водой (д) и измерение сигнала фона при заполнении кюветы (5) дистиллированной водой.

Результаты испытаний разработанной методики на реальных объектах в сопоставлении с результатами, полученными при использовании стационарного варианта этой методики, приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, результаты, полученные в ЦИА и в стационарных условиях, практически совпадают. Вместе с тем методика ЦИА, как и методики проточного анализа, превосходит стационарный аналог по таким аналитическим характеристикам, как время получения результата анализа и затраты растворов реагентов.

Табл. 2. Результаты определения «активного хлора» в водных средах (п=3, Р=0,95).

Объект анализа Найденное содержание «активного хлора», мг/л

ЦИА Стационарные условия анализа

Вода из бассейна для плавания 0,30±0,03 0,31 ±0,05

Водопроводная вода 0,27±0,08 0,26±0,08

Водный раствор моющего средства «Белизна» (активный компонент - гипохлорит натрия) 1,19±0,03 1,20±0,04

Водный раствор моющего средства «Dosia» (активный компонент - гипохлорит натрия) 0,33±0,01 0,35±0,03

Водный раствор моющего средства «Comet двойной эффект с хлоринолом» (активный компонент-гипохлорит натрия) 0,31±0,01 0,30±0,02

Циклическое инжекционное фотометрическое определение аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах. К числу главных достоинств проточных методов анализа относится выполнение всех аналитических процедур в замкнутых системах, что одновременно исключает загрязнение анализируемых объектов случайными примесями и возможность изменения химического состояния аналитов под воздействием внешних факторов, таких как кислород воздуха. Последний фактор является существенным в частности при аналитическом контроле содержания аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах.

При разработке методики фотометрического ЦИ-определения аскорбиновой кислоты потребовались дополнительные исследования с целью выбора оптимального стационарного аналога разрабатываемой методики. В качестве нового фотометрического реагента на аскорбиновую кислоту была выбрана гуанидиниевая соль 11-молибдовисмутофосфорной гетерополикислоты (МВФК).

Предварительное осаждение МВФК в форме гуанидиниевой соли обеспечивает возможность легко очищать полученный препарат путем его перекристаллизации из горячего раствора. Для установления состава восстановленной формы МВФК (ВМВФК) использовали методы изомолярных серий и молярных отношений.

л

OÍS : <UO j 0,15 t

0,0 i-03 ' /

A

op ;

OJO ; 0,15 j 0,10 )

0,05

; /

>,0

Рис. 5. Определение стехиометрии реакции восстановления МВФК аскорбиновой кислотой (Н2АК) методами молярных отношений (а) и изомолярных серий (б) (а: с(МВФК) = 4-10"5 М; б: с(МВФК) + с(Н2АК) = 8-10"5М; c(H2S04) =7-10"3 МД = 720 нм, 1 =10 мм).

Из представленной на рис. 5а зависимости следует, что в реакции восстановления МВФК аскорбиновой кислотой участвуют 2 электрона. Об этом же свидетельствует симметричная форма кривой изомолярных серий (рис. 56). Этот факт дополнительно свидетельствует о том, что разность реальных окислительно-восстановительных потенциалов взаимодействующих систем невелика, что является одним из объяснений высокой селективности предлагаемой реакции определения аскорбиновой кислоты.

В спектре поглощения ВМВФК (рис. 6) присутствует один максимум светопоглощения в области 710 - 720 нм. Молярный коэффициент ВМВФК, полученный в оптимальных условиях, составил при X = 720 нм 6,0103 моль''-л-cm"1.

Рис. 6. Спектр поглощения ВМВФК (с(МВФК) = 4-Ю-5 М, с(Н2АК) = 4-Ю"3 М, с(Н2304) =7-10"3 М, 1= 10 мм).

Разработанная методика в ЦИ-варианте была использована для количественного определения аскорбиновой кислоты в различных лекарственных препаратах в сопоставлении со стандартной иодиметрической методикой (табл. 3).

Табл. 3. Результаты количественного определения аскорбиновой кислоты в лекарствешшх препаратах (п=3, Р=0,95).__

Лекарственный препарат (производитель) Найденное содержание аскорбиновой кислоты

по разработанной методике иодиметрическим методом

Иммуностимулирующий сироп для детей «Циговир-3» (МБНПК «Цигомед») (13,8±0,1)мг/мл (13,9±0,1) мг/мл

Поливитаминный сироп для детей «Сорбивит-6» (Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия) (15,7±0,5)мг/мл (15,9±0,1)мг/мл

Таблетки шипучие «Витамин-С» (Хемофарм концерн АЛ}) (900±5) мг в таблетке (906±5) мг в таблетке

Как видно из табл. 3, результаты, полученные по разработанной и известной методике, отличаются незначимо, что подтверждает правильность получаемых по методике ЦИА результатов. Для этой методики градуировочный график линеен в диапазоне от 0,05 до 0,3 г/л аскорбиновой кислоты в водном растворе. Время одного цикла анализа составляет 5 мин.

Разработанная методика циклического инжекционного фотометрического определения аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах была внедрена при исследовании стабильности детских лекарственных препаратов, разработанных Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академией по программе «Детские лекарственные формы».

3.2. Автоматизация методик с замедленной кинетикой образования аналитических форм аналитов

В случае автоматизации методик с кинетически замедленными реакциями образования аналитических форм аналитов схема ЦИА по сравнению с неравновесными проточными методами позволяет оптимизировать условия образования аналитических форм и по температуре, и по времени. Эта возможность проверена на примере методики фотометрического определения фосфат-ионов в водных средах по кинетически замедленной реакции образования окрашенного ионного ассоциата восстановленной формы молибдофосфорной гетерополикислоты (ВФМФК) с новым реагентом на фосфат-ионы - [1,3,3-тримет1и-ЗН-1шдолин-2]-[Г,3',3'-триметил-3'Н-индолий-2']-триметинцианина хлоридом (астрафлоксин) [Vishnikin A.B., Al-Shwaiyat М.Е.А., Bazel Ya.R., Andruch V. // Microchimica Acta. 2007. V. 159. № 3-4. P. 371].

Найденные для стационарного режима выполнения анализа оптимальные условия образования аналитической формы -термостатирование реакционной смеси при 90 °С в течение 5 мин - были адаптированы к условиям ЦИА. В цикле анализа пробы в термостатируемую (90 °С) РЕ (3) последовательно вводились порции пробы (а) и смешанного сернокислого раствора молибдата аммония и аскорбиновой кислоты (б). Растворы в термостатируемой РЕ перемешивались потоком атмосферного воздуха (ж) в течение 5 мин, что обеспечивало завершение реакции образования ВФМФК, о чём свидетельствовала стабилизация величины аналитического сигнала на постоянном значении. Затем в РЕ подавался раствор астрафлоксина (г) и растворы снова перемешивались потоком воздуха (ж). Далее раствор из РЕ подавался в измерительную кювету фотометрического детектора (5). Аналитический сигнал в каждом цикле анализа измерялся после остановки потока фотометрируемого раствора. Для полного удаления из коммуникаций окрашенного продукта аналитической реакции в схему анализа включен цикл промывки изопропанолом (е). Для экономии времени эта промывка производится параллельно измерению сигнала пробы. Включение цикла промывки коммуникаций органическим растворителем является ещё одной иллюстрацией универсальности схемы ЦИА по числу автоматизируемых аналитических процедур.

Возможность оптимизации условий образования аналитической формы по температуре и времени с одной стороны и исключение дисперсии пробы с другой позволили сохранить чувствительность автоматизированной методики на уровне её стационарного аналога с рекордно низким пределом обнаружения фосфат-ионов в водных средах 20 мкг/л (За).

3.3. Автоматизация методик фотометрического анализа жидких сред с матричными влияниями на величину аналитического сигнала

Своя специфика в решении проблемы автоматизации методик фотометрического анализа возникает в случае жидких сред с существенными матричными влияниями, проявляемыми в поглощении анализируемой средой электромагнитного излучения в рабочем диапазоне длин волн. В этом случае вместо предварительной градуировки проточного анализатора потребовалось адаптировать к условиям ЦИА «метод стандартных добавок». Подобные решения оказались необходимыми в случае разработки методики определения фосфатов в моче. Учитывая отсутствие в этом случае жестких требований к пределам обнаружения фосфат-ионов, за основу разрабатываемой методики была взята стандартная стационарная методика их определения по реакции образования восстановленной молибдофосфорной гетерополикислоты с использованием реагента Морфи-Райли (6 г/л (НН^МотОз^НгО, 6 г/л аскорбиновой кислоты, 0,15 г/л К(5ЬО)С4Н406-0,5Н20 и 1,25 М Н2504).

В первом цикле анализа по линиям ввода пробы и растворов реагентов (рис. 1) в термостатируемую (60 °С) реакционную емкость (3) последовательно вводятся порции пробы (а), раствора реагента Морфи-Райли (б) и дистиллированной воды (в). Во втором цикле в РЕ вводится проба с расчетными порциями раствора добавки (г) вместо порции дистиллированной воды (б). В каждом случае после этого следуют стандартные стадии перемешивания растворов в РЕ потоком атмосферного воздуха (ж) и измерения величины оптической плотности пробы и пробы с добавками.

Заключительным циклом является промывка коммуникаций системы дистиллированной водой и измерение фонового сигнала при заполнении детектора раствором пробы мочи в дистиллированной воде в соотношении 1:5, аналогичном разведению пробы растворами реагентов и добавки.

С учётом большого числа последовательно выполняемых стадий анализа (21 стадия) возникла необходимость в максимальной степени использовать возможности программного обеспечения ЦИ-анализатора («ЦИА-1», Химический факультет СПбГУ), включающего универсальную матрицу для управления его работой.

Разработанная для данной методики универсальная матрица, каждая строка в которой соответствует определенной стадии каждого цикла анализа, а столбцы отвечают положению исполнительного элемента, приведена в форме табл. 4.

Табл. 4. Матрица, используемая для управления ЦИ-анализатором при определении фосфат-ионов в моче.

Время, с Положение крана Направление вращения насоса Измерение (0;1)" Комментарий

5 а -1 0 В РЕ подается проба мочи

20 б -1 0 В РЕ подается дистиллированная вода

5 в -1 0 В РЕ подается раствор реагента Морфи-Райли

60 ж -1 0 В РЕ подается воздух

40 3 1 1 В детектор подается раствор аналитической формы

5 а -1 0 В РЕ подается проба мочи

15 г -1 0 В РЕ подается первая добавка раствора фосфат-ионов

5 б -1 0 В РЕ подается дистиллированная вода

5 в -1 0 В РЕ подается раствор реагента Морфи-Райли

60 ж -1 0 В РЕ подается воздух

Продолжение табл. 4.

Время, с Положение крана Направление вращения насоса (-1;0;1)» Измерение (0;1)" Комментарий

40 3 1 1 В детектор подается раствор аналитической формы с 1-ой добавкой

5 а -1 0 В РЕ подается проба мочи

20 г -1 0 В РЕ подается вторая добавка раствора фосфат-ионов

5 в -1 0 В РЕ подается раствор реагента Морфи-Райли

60 ж -1 0 В РЕ подается воздух

40 3 1 1 В детектор подается раствор аналитической формы со 2-ой добавкой

30 б -1 0 В РЕ подается дистиллированная вода

30 3 1 0 Сброс промывной жидкости

5 а -1 0 В РЕ подается проба мочи

25 б -1 0 В РЕ подается дистиллированная вода

35 3 1 1 В детектор подается фоновый раствор

* -1 - вращение насоса по часовой стрелке, 0 - остановка насоса,+1 - вращение насоса против часовой стрелки; ** 0 - измерения не производятся, 1 - регистрация сигнала с детектора, РЕ - реакционная емкость

При автоматическом управлении работой анализатора помимо порядка операций программируются добавляемые в РЕ объемы пробы и растворов реагентов.

На основании полученных величин оптических плотностей растворов пробы (А]) и пробы с

С (А -А )АУг

добавками (Аг, Аз) содержание аналита в пробе находится по формуле: сх =——-—2 1 " , где Сх

{А2-А1)гУ1

- кощентрация аналита в пробе, С0 - концентрация фосфат-ионов в стандартном растворе, у -суммарный объём пробы, добавки и дистиллированной воды (2,5 мл), V] - объём пробы (0,5 мл).

Для проверки разработанной методики были параллельно проанализированы пробы мочи по методике ЦИА и по стационарной фотометрической методике определения фосфат-ионов в водных средах с применением «метода градуировочного графика» с предварительным разбавлением проб мочи дистиллированной водой в 10 раз. Сравнение результатов определения фосфат-ионов в пробах мочи, полученных параллельно по разработанной и стационарной методикам, позволило сделать вывод об их практически полной идентичности.

Разработанная методика позволяет определять фосфат-ионы в моче в диапазоне определяемых концентраций от 2 до 15 мг/л. Достигнут предел обнаружения 0,6 мг/л при объеме пробы 0,5 мл и времени анализа 10 мин. В известном аналоге автоматизированного фотометрического определения фосфат-ионов в моче в варианте последовательного инжекционного анализа по реакции образования восстановленной молибдофосфорной гетерополикислоты используют «метод градуировочного графика» [Themelis D.G., Economou А., Tsiomlektsis A., Tzanavaras P.D. // Analytical Biochemistry. 2004. V. 330. P. 193]. При этом для устранения влияния матричных эффектов на результаты определения в методику SIA включают дополнительную стадию предварительного разбавления проб мочи дистиллированной водой, что, в свою очередь, приводит к потере чувствительности автоматизируемой методики. Испытания программируемой матрицы для управления работой анализатора показали, что она существенно упрощает процедуру анализа в автоматизированном режиме, и при проведении всех последующих анализов по методикам ЦИА использовались подобные матрицы.

3.4. ЦИА, включающий выделение и концентрирование аналитов непосредственно в

коммуникациях аэрогидравлической схемы

3.4.1. ЦИА с жидкостно-экстракционным выделением аналитов

В проточных методах анализа жидкостная экстракция нашла широкое применение как для предварительного концентрирования аналитов, так и для их выделения в фазовом состоянии, наиболее удобном для последующего определения. Применение экстракции в проточных методах анализа привело к разработке специальных схем пробоподготовки, предполагающих экстракционное выделение аналитов в сегментированных потоках или в экстракционно-хроматографических колонках с последующим разделением фаз в мембранных или хроматомембранных фазовых сепараторах. Основной недостаток экстракционных схем обоих типов проявляется в необходимости использования специальных устройств для осуществления экстракции в потоке, которые значительно усложняют схему анализа.

В методе ЦИА для осуществления экстракционного выделения аналитов не требуется применение подобных устройств. Экстракцию можно осуществлять непосредственно в реакционной емкости ЦИА. В этом случае в РЕ (рис. 1) подается проба и растворы необходимых реагентов, после чего через объём пробы в РЕ подаётся поток экстрагента. Перемешивание водной и органической фаз дополнительно может быть интенсифицировано барботированием газа. Далее при остановке потока газа происходит расслоение фаз, после чего водная фаза следует на сброс, а органическая - в проточный детектор.

Схема пробоподготовки в циклическом инжекционном анализе жидких сред, включающая выделение и концентрирования аналитов методом жидкостной экстракции, была реализована для

автоматизации методики экстракционио-фотометрического определения анионных поверхностно-активных веществ (АПАВ) в водных средах по схеме их определения в форме ассоциатов с метиленовым голубым.

В этом случае через кран (1) (рис. 1) в РЕ (3) последовательно подаются порции пробы (а), раствора метиленового голубого (б), фосфатного буферного раствора (рН=10) (в), хлороформа (г) и поток атмосферного воздуха (ж). Измерение оптической плотности экстракта производится в режиме остановленного потока. В заключительных циклах производится промывка коммуникаций системы изопропанолом (е) и измерение фонового сигнала при заполнении кюветы детектора (5) хлороформом.

Разработанная методика определения АПАВ была проверена на пробах балластных вод разной степени очистки (Морской торговый порт, г. Санкт-Петербург). Полученные результаты представлены в табл. 5. Правильность результатов проверена с помощью метода «введено-найдено». Как видно из табл. 5, введенные и найденные количества аналита практически совпадают. Методика обеспечивает нижнюю границу диапазона определяемых концентраций АПАВ на уровне 75 мкг/л при объеме пробы 2,5 мл и продолжительности анализа 10 мин.

Табл. 5. Результаты определения АПАВ в сточных водах (п=3, Р=0,95).

Степень очистки Введено АПАВ, мг/л Найдено АПАВ, мг/л

первая - 3,1±0,3

3,0 5,7±0,4

вторая - 1,6±0,3

1,5 2,8±0,2

третья - 0,11±0,07

0,10 0,21±0,05

3.4.2. ЦИА, включающий выделение и концентрирование аналитов методом газовой экстракции

Подход к выделению и концентрированию аналитов, реализованный в варианте жидкостной экстракции, является общим и для случая газовой экстракции. Для случая, исключающего возможность детектирования аналитов в газовой фазе, разработана двухстадийная схема выделения веществ, способных образовывать летучие соединения, включающая (реакционную) газовую экстракцию аналитов и их последующее жидкостно-абсорбционное

выделение и концентрирование так же непосредственно в стандартных узлах аэрогидравлической схемы ЦИА. В этом случае в РЕ (рис. 7) подается проба, растворы реагентов, необходимых для конверсии аналита в летучую форму, и поток газа. Аналит, выделенный в газовую фазу, по каналу (и) направляется во вспомогательную емкость (4) с поглотительным раствором. Образовавшийся в ней раствор аналита анализируется по схеме анализа жидких сред.

Рис. 7. Двухстадийная схема выделения и концентрирования веществ в ЦИА, включающая (реакционную) газовую экстракцию и жидкостную адсорбцию аналитов: многоходовой кран-переключатель (1), реверсивный перистальтический насос (2), реакционная емкость (3), вспомогательная емкость (4), проточный детектор (5), линия подачи жидкой пробы (а), линия подачи раствора 1-го реагента (б), линия подачи раствора п-ого реагента (е), линия подачи газа (ж), сброс раствора аналитической формы (з), линия подачи газовой фазы из реакционной во вспомогательную емкость.

С использованием приведённой на рис. 7 схемы ЦИА разработана автоматизированная методика определения мышьяка в природных водах, не требующая специальных устройств для осуществления реакционной газовой экстракции аналитов и их последующего жидкостно-абсорбционного выделения и концентрирования.

Разработке методики определения мышьяка в форме летучего гидрида предшествовал выбор фотометрического реагента из нескольких имевшихся в нашем распоряжении соединений класса солей тетразолия, способных к непосредственному взаимодействию с гидридами с образованием пригодных для фотометрического определения форм. Сравнение коэффициентов молярного поглощения продуктов взаимодействия арсина с различными солями тетразолия (формазанов) (табл. 6) показало, что замена известного реагента на мышьяк 2,3,5-трифенилтетразолия хлорида на 2-(п-нитрофенил)-3,5-дифенил-тетразолия хлорид (НТФТЗ) приводит к повышению чувствительности аналитической реакции практически на порядок.

——о

—5_0

Полученные данные позволили из исследованных солей тетразолия выбрать в качестве реагента на мышьяк НТФТЗ.

Табл. 6. Спектрофотометрические характеристики соединений, образующихся при взаимодействии арсина с различными солями тетразолия в среде: вода - бутанол-1 -диметилсульфоксид (5:5:4).

Реагент ^-max» HM е ■ 10*4, л/(мольсм)

2,3,5-трифенилтетразолия хлорид 480 0,9

3-(2-метилфенил)-2,5-дифенилтетразолия хлорид 480 1,0

5-(1,3-бензадиоксол-5-ил)-2-(4-йодфенил)-3-фенил-2Н-тетразолия хлорид 520 3,4

2-(п-нитрофенил)-3,5-дифенил-тетразолия хлорид 520 8,0

Для определения мышьяка в условиях ЦИА во вспомогательную емкость (4) (рис. 7) подается порция раствора НТФТЗ (е). Затем через соответствующие каналы многоходового крана (1) в РЕ (3) подаются порции пробы (а), растворов соляной кислоты (б) и боргидрида натрия (в) и поток атмосферного воздуха (ж). При этом происходит выделение гидрида мышьяка, который поглощается раствором НТФТЗ с образованием окрашенного формазана во вспомогательной емкости (4). Затем раствор формазана из вспомогательной емкости (4) подается в кювету фотометрического детектора (5). Далее проводится промывка коммуникаций системы дистиллированной водой (г). В заключительном цикле в фотометрический детектор (5) направляется раствор НТФТЗ и производится измерение сигнала фонового раствора.

Разработанная методика была испытана на пробах природной воды. Как видно из табл. 7, введенные и найденные количества аналита практически совпадают. Достигнут предел обнаружения мышьяка 1 мкг/л (Зо) при объеме пробы 10 мл и времени анализа 9 мин. Незначительный проигрыш во времени по сравнению с ранее разработанным ПИА-аналогом (в 1,5 раза) компенсируется отсутствием необходимости использования устройств для осуществления реакционной газовой экстракции (хроматомембранной ячейки) и жидкостной абсорбции (хроматографической колонки) [L.N. Moskvin, A.V. Bulatov, G.L. Grigorjev, G.I. Koldobskij // Journal of Flow Injection Analysis. 2003. V. 20. № 1. P. 53], что значительно упрощает гидравлическую схему.

Табл. 7. Результаты определения мышьяка в природных водах (п=3, Р=0,95).

Объект анализа Введено As, мкг/л Найдено As, мкг/л

Колтуши, п. Лукоморье Вода из скважины - <1

10 11±1

Вода Финского залива - <1

20 21±1

3.4.3. ЦИА газообразных сред с жидкостно-абсорбционным выделением аналитов

Как уже отмечалось выше, ЦИА обеспечивает возможность анализа газообразных сред, если газообразную пробу направлять в РЕ, заполненную абсорбирующим аналиты раствором, по линии газа для перемешивания растворов. В этом случае процесс абсорбционного выделения газообразных аналитов в РЕ сопровождается их конверсией в аналитические формы, легко определяемые в водных растворах. С учётом преимущественной конверсии газообразных аналитов при абсорбции в водные абсорбенты в ионные аналитические формы предпочтительными оказываются электрохимические детекторы.

Для удобства коммутации потоков водных растворов и газообразных сред был разработан специальный блок абсорбционного выделения аналитов (3), легко коммутируемый со стандартными узлами ЦИА и аспиратором, необходимым в качестве побудителя расхода анализируемого газа (рис. 8).

Представленная на рис. 8 аэрогидравлическая схема ЦИА соответствует случаю непосредственного отбора газообразной пробы в анализатор, а общая схема анализа - первой унифицированной схеме, представленной на рис. 1. В этом случае пробу газа направляют по линии (и) через канал (II) (рис. 8) в канал (III) с поглотительным раствором. Для интенсификации перемешивания газа и абсорбирующего раствора в канал (III) в качестве его наполнителя помещаются гранулы из политетрафторэтилена (ПТФЭ) (диаметр гранул 2-3 см). Образующийся в канале (III) раствор аналита анализируется по схеме анализа жидких проб.

Иллюстрацией аналитических возможностей ЦИА для анализа газообразных сред в варианте первой из возможных схем явилась методика циклического инжекционного ионометрического определения сероводорода в атмосферном воздухе.

Согласно разработанной методике в канал (III) реакционной емкости (3) (рис. 8) в качестве абсорбента подается смешанный раствор карбоната натрия и аскорбиновой кислоты (б). Далее с

помощью аспиратора (6) в реакционную емкость подается поток газовой фазы (и) со скоростью 1 л/мин, при этом происходит жидкостно-абсорбционное выделение аналита в поглотительный раствор. При переключении крана (1) раствор аналита направляется в проточную ячейку потенциометрического детектора с сульфид-селективным электродом (5), где производится измерение сигнала пробы. После чего производится промывка коммуникаций аэрогидравлической схемы поглотительным раствором и заполнение им проточной кюветы детектора для измерения фонового сигнала.

Рис. 8. Схема ЦИА газообразных сред: многоходовой кран-переключатель (1), реверсивный перистальтический насос (2), реакционная емкость (3) (каналы подачи поглотительного раствора (I), пробы газа (И), каналы для поглощения аналита (III) и сброса пробы газа(1У)), вспомогательная емкость (4), проточный детектор (5), аспиратор (6), линия подачи поглотительного раствора (а), линия подачи раствора 1-го реагента (б), линия подачи раствора п-ого реагента (е), линия подачи газа (ж), сброс раствора аналитической формы (з), линия подачи газообразной пробы (и).

Разработанная методика не требует применения стандартных газовых смесей для построения градуировочной зависимости. При проведении анализов используется обычная процедура градуировки ЦИА по стандартным растворам аналита в среде поглотительного раствора, подаваемым непосредственно в проточную кювету детектора.

Разработанная методика была испытана при анализе атмосферного воздуха методом «введено-найдено», при этом известное количество аналита вводили в пробу воздуха по известной методике генерирования стандартных газовых смесей.

Как видно из табл. 8, введенные и найденные количества Нг5 практически совпадают. Достигнут предел обнаружения НгЭ 40 мкг/м3 при объеме пробы 1 л и времени анализа 7 мин.

ш

1

Этот предел лимитирован выбранным объемом пробы (1 л) и при необходимости может быть снижен пропорционально кратности увеличения этого объема.

Табл. 8. Результаты определения Нг5 в атмосферном воздухе (время концентрирования 1 мин, объём пробы воздуха 1 л, п=3, Р=0,95).

Введено Н25, мкг Найдено НгБ, мкг

- <0,04

0,7 0,6±0,1

1,4 1,3±0,1

4. Циклический ннжекциоиный анализ по схеме со специфической пробоподготовкой

4.1. ЦИА с конверсией аналитов в реакционноспособную форму

Циническое инжекционное фотометрическое определение нитрит- и нитрат-ионов. Подавляющее большинство методик фотометрического анализа в качестве обязательной стадии включают реакции образования фотометрируемых форм аналитов с соответствующими этим аналитам фотометрическими реагентами. К числу редких исключений, для которых отсутствуют адекватные фотометрические реагенты, относятся нитрат-ионы. Но в то же время известны реакции образования удобных аналитических форм для нитрит-ионов, в форму которых нитраты могут быть переведены на стадии пробоподготовки путём их восстановления на кадмиевом редукторе.

Вторая из упоминавшихся выше унифицированных схем выполнения ЦИА позволяет автоматизировать методики анализа, включающие подобные специфические операции пробоподготовки. Первой иллюстрацией возможностей этой схемы явилась методика последовательного определения нитрит- и нитрат-ионов после восстановления последних до нитрит-ионов на кадмиевом редукторе. При этом для определения нитритов выбрана широко известная реакция образования окрашенного азосоединения с реактивом Грисса. Данная методика одновременно является дополнительной иллюстрацией возможности оптимизации в ЦИА условий образования аналитических форм при замедленной кинетике аналитических реакций.

Для реализации методики с двумя последовательно осуществляемыми реакциями образования аналитических форм, одна из которых дополнительно включает реакцию конверсии аналита в реакционноспособную форму, установлен следующий порядок стадий. В РЕ (3) сначала подаются порции раствора реактива Грисса (б), корректирующего раствора (в), обеспечивающего создание условий, необходимых для протекания фотометрической реакции, дистиллированной воды (г) и поток азота (ж), а смешанный раствор направляется в проточный детектор (6), где

происходит измерение фонового сигнала при остановке потока. Далее в РЕ (3) подаются порции раствора реактива Грисса (б), корректирующего раствора (в), пробы (а) и поток азота (ж), где при этом происходит образование раствора аналитической формы нитрит-ионов. Аналитический сигнал, пропорциональный концентрации нитрит-ионов, регистрируется при этом проточным детектором (6).

В следующем цикле анализа в РЕ (3) подаются порции пробы (а), корректирующего раствора (в), соответствующего этому случаю (смешанный раствор 50 г/л N[140, 20 г/л №2В40710НА 0,5 г/л СюНиОяЫ^-гЬЬО (Трилон Б) и 0,1 г/л Си804-5Н20 в воде), обеспечивающего в смеси с пробой среду, необходимую для восстановления на кадмиевом редукторе нитратов до нитритов и поток азота (ж); после чего смешанный раствор направляется через кадмиевый редуктор (4) во вспомогательную емкость (5). Из вспомогательной емкости (5) раствор, содержащий исходные и вновь образовавшиеся нитрит-ионы при восстановлении нитрат-ионов на кадмиевом редукторе, возвращается в РЕ (3), где происходит его смешение с соответствующими реагентами. После реверса насоса смешанный раствор направляется в фотометрическую кювету и производится определение суммарного содержания в пробе ниграт- и нитрит-ионов. По разности значений молярных концентраций нитрит-ионов, найденных в двух последних циклах, рассчитывается концентрация нитрат-ионов.

Результаты проверки разработанной методики на пробах природных вод представлены в табл. 9. Правильность результатов, получаемых с использованием разработанной методики, подтверждена с помощью традиционного приёма «введено-найдено». Методика обеспечивает нижнюю границу диапазона определяемых концентраций нитрит- и нитрат-ионов на уровне 1 и 3 мг/л соответственно, продолжительность анализа -14 мин.

Табл. 9. Результаты определения нитрит- и нитрат- ионов в природных водах (п=3, Р=0,95).

Объект анализа Введено, мг/л Найдено, мг/л

N02" N03" Ш2" Ы03"

Финский залив - - 2,3±0,1 33±1

5,0 20 7,7±0,2 50±2

р. Нева - - <1,0 29±1

5,0 20 4,8±0,2 48±2

р. Мойка - - <1,0 31±1

5,0 20 5,4±0,2 49±2

р. Фонтанка - - 1,5±0,1 29±1

5,0 20 6,4±0,2 45±2

Ольгин пруд - - 4,4±0,2 27±2

5,0 20 9,1±0,2 48±2

4.2. ЦИА газообразных сред с предварительным автономным концентрированием аналитов

Помимо уже рассмотренной схемы анализа газообразных сред с жидкостно-абсорбционным выделением аналитов непосредственно в коммуникациях аэрогидравлической схемы возможен и второй вариант ЦИА газообразных сред, когда процесс отбора пробы осуществляется автономно и для выделения аналитов используются специальные вспомогательные устройства пробоподготовки (ВУП), такие как хроматомембранные ячейки или жидкостно-абсорбционные хроматографические колонки. В этом случае предпочтительной оказывается вторая унифицированная схема ЦИА (рис. 2), в которую эти устройства с уже отобранными пробами газа включаются в качестве ВУП.

Возможности схемы ЦИА, включающей вспомогательные устройства пробоподготовки, проверены на методике определения в атмосферном воздухе микроконцентраций меркаптанов, основанной на их жидкостно-абсорбционном выделении в раствор хлорида кадмия (при рН=10) с предварительным выделением из пробы анализируемого воздуха примесей Н25 и БСЬ в раствор ацетата цинка.

Согласно разработанной методике, на первом этапе через две последовательно соединенные жидкостно-абсорбционные колонки с растворами ацетата цинка и щелочным раствором хлорида кадмия, удерживаемых на стекловолокне, с помощью аспиратора в течение 3,5 ч прокачивают атмосферный воздух со скоростью 5 л/мин. Выбранные условия концентрирования обссисчивают возможность определения меркаптанов на уровне их ПДК в атмосферном воздухе. При необходимости время концентрирования может быть увеличено, т.к. при выбранной схеме пробоотбора выделенные на колонке меркаптаны не окисляются кислородом воздуха.

На втором этапе анализа колонку с выделенными меркаптанами, которая может рассматриваться как устройство для пробоотбора, подобное сорбционным патронам [Ю.А. Золотев, Г.И. Цизин, С.Г. Дмитриенко, Е.И. Моросанова. Сорбционное концентрирование микрокомпоненгов из растворов. Применение в неорганическом анализе. М.: Наука, 2007. 320 е.], и одновременно как вспомогательное устройство пробоподготовки во второй унифицированной схеме ЦИА (рис. 2) коммутировали к схеме. Далее при помощи реверсивного насоса (2) в РЕ (3) из разных входов крана-переключателя (1) по очереди подают растворы иодкрахмального ассоциата (б), соляной кислоты (в), дистиллированную воду (г) и азот (ж) для перемешивания раствора в РЕ. После чего солянокислый раствор иодкрахмального ассоциата из РЕ направляют через кран-переключатель (1) в колонку с выделенными меркаптанами (4) в форме меркаптидов кадмия, где последние взаимодействуют с иодкрахмальным ассоциатом, который при этом обесцвечивается.

Затем раствор из колонки (4) направляют в кювету фотометрического детектора (6) и измеряют сигнал пробы.

В заключение коммуникации промывают дистиллированной водой и измеряют фоновый сигнал при подаче в кювету фотометрического детектора порции дистиллированной воды.

Разработанная методика была испытана на генерируемых стандартных газовых смесях и стандартном образце содержания этилмеркаптана в газовой смеси № 06.01.765 (ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»), Как видно из табл. 10, найденные количества меркаптановой серы практически совпадают с аттестованными значениями.

Диапазон определяемых содержаний меркаптановой серы составил от 0,5 до 7,5 мкг/м3 при объеме пробы 1 м3.

Табл. 10. Результаты определения меркаптанов в газовых смесях (п=5, Р=0,95).

Газовая смесь Аттестованное значение в, мкг/м3 Найдено Б, мкг/м3

Генерируемая газовая смесь № 1 2,5 2,3±0,2

Генерируемая газовая смесь № 2 3,8 3,7±0,1

Генерируемая газовая смесь № 3 5,0 4,9±0,1

Стандартный образец содержания этилмеркаптана в газовой смеси 4,0 3,8±0,2

4.3. Циклический инжекционный анализ легкорастворимых твердофазных проб При химическом анализе порошковых твердофазных образцов традиционные схемы анализа включают рутинные процедуры предварительного растворения необходимых навесок проб в заданном объеме соответствующих растворителей с последующим анализом растворов в стационарном или проточном режиме. Методология автоматизации химического анализа на принципах предложенных ранее проточных методов оказывается применима только на заключительной стадии проведения анализов, не обеспечивая решения задачи комплексной автоматизации подобных методик, включая стадию растворения проб.

В унифицированную аэрогидравлическую схему ЦИА со специализированной пробоподготовкой (рис. 2) в качестве последней может быть включён цикл растворения пробы. При этом навеска пробы помещается в съемную вспомогательную емкость (5) (рис. 2), после чего в нее подается порция соответствующего растворителя (а) и направляется поток газа для перемешивания. Образовавшийся раствор анализируется по схеме анализа жидких проб.

Проверка возможностей ЦИА для автоматизации анализа твердофазных образцов проведена на примере методики циклического инжекционного фотометрического определения фосфатов в водорастворимых минеральных удобрениях по реакции образования фосфорнованадиевомолибденовой гетерополикислоты. Для растворения навески пробы в количестве 30 мг во вспомогательную емкость (ВЕ) подаются 3 мл дистиллированной воды с последующим выполнением трёх параллельных определений аналита в полученном во ВЕ растворе. Для этого каждый раз в реакционную емкость (3) отбирается аликвота приготовленного раствора пробы (1 мл) и смешанного раствора молибдата и ванадата аммония (б) и поток атмосферного воздуха (ж). Образовавшийся раствор фосфорнованадиевомолибденовой гетерополикислоты направляется в детектор, где происходит измерение сигнала пробы. В заключительном цикле проводится промывка коммуникаций дистиллированной водой и измерение фонового сигнала при заполнении кюветы детектора фоновым раствором, полученным смешением в реакционной емкости (3) дистиллированной воды (а) и раствора реагентов (б) в пропорции, соответствующей условиям смешения пробы и растворов реагентов.

Для проверки разработанной методики были проанализированы различные минеральные удобрения в условиях ЦИА и по методике в соответствии с ГОСТ 20851.2-75. Результаты определения фосфатов в удобрениях, полученные по этим двум методикам, приведены в табл. 10. Они практически полностью совпадают.

Разработанная методика обеспечивает диапазон определяемых концентраций фосфатов от 5 до 26 % в пересчёте на Р2О5 при массе пробы 30 мг и времени одного анализа 5 мин.

Табл. 11. Результаты определения фосфатов в минеральных удобрениях (п=5, Р=0,95).

Удобрение Найдено Р205, %

ЦИА по ГОСТ 20851.2-75

Агрикола 22±1 21±2

Кемиро Агро 19±1 19±2

Акварин 18±2 20±2

Акварин Колор 5,9±0,5 5,2±0,4

Удобрение овощное 5,0±0,3 5,1±0,2

5. Оценка аналитических возможностей ЦИА и их сравнение с другими проточными методами анализа

Совокупность полученных данных позволяет сделать обобщающие выводы об аналитических возможностях ЦИА и провести его сравнение с другими проточными методами. Во-первых, приведённые данные подтверждают, что для автоматизации фотометрического и потенциометрического анализа объектов всех наиболее часто встречающихся типов достаточно двух унифицированных аэрогидравлических схем ЦИА. Эти методики и их аналитические и метрологические характеристики обобщены в табл. 13. Причём в их число вошли методики, приведённые в диссертации, но ранее не упоминавшиеся в автореферате.

Все перечисленные в приведенной табл. 13 методики обеспечили сохранение чувствительности на уровне их стационарных аналогов, что не может быть достигнуто в неравновесных методах проточного анализа и не во всех случаях обеспечивается в ранее предложенных равновесных методах. Не менее важной явилась унификация гидравлических схем, исключившая необходимость их перекомпоновки при переходе от одной методики анализа к другой. Кроме того, исчезла необходимость включения в схемы специальных устройств для жидкостно-абсорбционного и экстракционного выделения и концентрирования аналигов. Последние особенности ЦИА позволяют рассматривать его как универсальное решение для автоматизации стадии пробоподготовки.

Вместе с тем ЦИА существенно уступает известным проточным методам анализа по производительности, что далеко не во всех случаях применения автоматизированных методик анализа может считаться недостатком. Необходимость анализа сотен однотипных образцов малого объёма возникает в сравнительно редких случаях, например, в клинических лабораториях. В большинстве возможных областей применения подобных методик требуется производительность на уровне десятков образцов в смену, что легко обеспечивается методиками на принципах ЦИА. Кроме того, существенный проигрыш по времени единичного определения аналитов возникает в случае проведения измерений аналитического сигнала в условиях достижения им максимального значения. Это связано с тем, что время анализа по схеме ЦИА, не включающей стадию предварительного выделения и концентрирования аналигов или растворения проб, преимущественно определяется скоростью образования аналитических форм. Так при определении аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах по быстро протекающей реакции с гуанидиниевой солью 11-молибдовисмутофосфорной гетерополикислоты время анализа составляет 5 мин, а при определении фосфат-ионов в водных средах по кинетически замедленной реакции образования ВФМФК время анализа возрастает более чем в два раза. Таким образом, в последнем случае производительность может быть повышена за счёт отказа от максимальной

чувствительности. Кроме того, необходимо отметить, что при автоматизации методик, включающих стадии предварительного выделения и концентрирования аналитов или растворения проб, время анализа, помимо кинетики образования аналитической формы, лимитируется этими стадиями. Подобная тенденция проявляется и в других проточных методах, позволяющих автоматизировать методики анализа, включающие эти стадии.

Табл. 13. Аналитические и метрологические характеристики разработанных методик ЦИА.

Объект анализа Аналиты Метод детектирования (пробоподготовка) Предел обнаружения' Время анализа, мин ±5,% (при Р=0,95)

Водные среды Железо (II, III) Ф 20 мкг/л 4 8

«Активный хлор» Ф 75 мкг/л 5 11

Фосфат-ионы Ф 20 мкг/л 9 11

Силикат-ионы Ф 0,2 мг/л 6 6

Мышьяк Ф(ГЭ) 1 мкг/л 9 14

Аммоний П(ГЭ) 5 мкг/л 8 14

Нитр ит-ионы Ф 0,3 мг/л 7 7

Нитрат-ионы Ф 1 мг/л 7 8

АПАВ Ф(ЖЭ) 25 мкг/л 10 8

Биологические жидкости (моча) Фосфат-ионы Ф 0,6 мг/л 10 9

Углеводородный газ Меркаптаны Ф 3 mt/mj 5 11

Сероводород Ф 20 мкг/м1 20 15

Атмосферный воздух Меркаптаны Ф 0,2 mktS/m3 - 12

Сероводород п 40 мкг/м1 6 14

Фенолы Ф 3 мкг/м1 35 И

Минеральные удобрения Растворимые фосфаты ф 2% 5 7

Лекарственные препараты Аскорбиновая кислота ф 15 мг/л 5 10

Ф - фотометрия; И - потенциометр™; ГЭ - газовая экстракция; ЖЭ - жютостная экстракция "Пределы обнаружения, установленные в условиях ЦИА и в стационарном режиме при использовании одного детектора соответствующего типа

К числу бесспорных достоинств ЦИА следует отнести возможность комплексной автоматизации фотометрического и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных образцов и простоту адаптации соответствующих автоматизированных методик в прикладных аналитических лабораториях, т.к. методики ЦИА максимально близко воспроизводят стационарные аналоги, хорошо знакомые их персоналу.

выводы

1. Предложена классификация проточных методов по критерию равновесности условий образования аналитических форм определяемых веществ и обоснована предпочтительность применения равновесных методов для автоматизации методик химического анализа при необходимости сохранения их чувствительности на уровне рутинных аналогов и отсутствии жестких требований к их производительности.

2. Обоснован выбор ЦИА в качестве общего методического решения для комплексной автоматизации методик фото- и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред, исходя из возможности унификации аэрогидравлических схем для различных методик анализа.

3. Разработаны две универсальные аэрогидравлические схемы циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа жидких, газообразных и твердофазных проб; первая обеспечивает возможность проведения пробоподготовки в стандартных узлах этой схемы, вторая - позволяет включать в неё сменные устройства для специализированных операций пробоподготовки: концентрирования, выделения и конверсии аналитов в реакционноспособные формы.

4. Разработаны способы пробоподготовки в условиях ЦИА, предполагающие выделение и концентрирование аналитов методом реакционной газовой и жидкостной экстракции и жидкостной абсорбции непосредственно в коммуникациях аэрогидравлической схемы.

5. Показана возможность оптимизации на принципах ЦИА условий протекания кинетически замедленных фотометрических реакций образования аналитических форм аналитов по температуре и по времени. Экспериментально подтверждена возможность сохранения циклическими инжекционными методиками фотометрического и потенциометрического анализа чувствительности на уровне их стационарных аналогов.

6. Для решения проблемы автоматизации методик фотометрического анализа жидких сред с существенными матричными влияниями установлена возможность реализации в условиях ЦИА «метода стандартных добавок».

7. Предложены новые фотометрические реагенты: гуанидиниевая соль 11-молибдовисмутофосфорной гетерополикислоты для экспрессного определения аскорбиновой кислоты и хлорид 2(и-нитрофенил)-3,5-дифенил-тетразолия для высокочувствительного определения мышьяка.

8. Для установления аналитических и метрологических характеристик разработанных методик разработана и аттестована испытательная установка для циклического инжекционного анализа «ЦИА-1» (свидетельство об аттестации № 1.1-ХФ/2010).

9. Разработан ряд циклических инжекционных фотометрических и потенциометрических методик анализа реальных объектов, находящихся в различных агрегатных состояниях: ионов аммония, нитрат-, нитрит-, силикат-, и фосфат-ионов, «активного хлора» и анионных поверхностно-активных веществ в водных средах, фосфат-ионов в моче, меркаптанов, сероводорода и фенолов в атмосферном воздухе и углеводородных газах, и фосфатов в водорастворимых минеральных удобрениях. Аттестованы методики ЦИ-определения в природных водах: фосфат-ионов (регистрационный номер № 01.02.182, свидетельство об аттестации № 01.1.03.677), нитрит- и нитрат-ионов (регистрационный номер № 01.02.183, свидетельство об аттестации № 01.1.03.678) и ионов аммония (регистрационный номер № 01.02.184, свидетельство об аттестации № 01.1.06.679).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. A.B. Булатов, Д.В. Гончарова, Л.Н. Москвин «Фотометрическое определение меркаптанов в светлых нефтепродуктах» // Журнал аналитической химии. 2006. Т. 61. № 5. С. 540.

2. A.B. Булатов, Д.В. Гончарова, С.А. Леонова, Л.Н. Москвин «Проточно-инжекционное ионометрическое определение сероводорода в светлых нефтепродуктах» // Завадская лаборатория. Диагностика материалов. 2006. Т. 72. № 6. С. 21.

3. A.B. Булатов, Д.В. Гончарова, Л.Н. Москвин «Проточно-инжекционное фотометрическое определение меркаптанов в светлых нефтепродуктах с хроматомембранным выделением» // Журнал аналитической химии. 2006. № 8. Т. 61. С. 868.

4. Л.Н. Москвин, A.B. Булатов, С.А. Леонова, Д.К, Голдвирт, A.B. Мозжухин, А.Л. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение сероводорода в углеводородных газах» // Журнал аналитической химии. 2007. Т. 62. № 7. С. 705.

5. Л.Н. Москвин, A.B. Булатов, H.A. Коломиец, А.Л. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение мышьяка в водных средах» // Журнал аналитической химии. 2007. № 12. Т. 62. С. 1267.

6. A.B. Булатов, С.А. Леонова, Д.К. Голдвирт, Л.Н. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение сероводорода в углеводородных газах» // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 8. С. 3.

7. Л.Н. Москвин, A.B. Булатов, Д.К. Голдвирт «Циклическое инжекционное ионометрическое определение сероводорода в атмосферном воздухе» // Журнал аналитической химии. 2008. Т. 63. № 1. С. 91.

8. A.B. Булатов, Д.К. Голдвирт, Л.Н. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение меркаптанов в углеводородных газах» // Журнал аналитической химии. 2008. Т. 63. № 3. С. 253.

9. A.B. Булатов, К.А. Субботина, JI.H. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение фосфат-ионов в водных средах с экстракционным предконцентрированием» // Журнал аналитической химии. 2008. Т. 63. № 10. С. 1056.

10. Л.Н. Москвин, A.B. Булатов, A.C. Колот, Г.Л. Григорьев «Циклический инжекционный анализ, как возможность снижения пределов обнаружения при анализе в потоке» // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 2. С. 8.

11. A.B. Булатов, О.И. Козлова, Д.В. Симахина, Л.Н. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение анионных поверхностно-активных веществ в водных средах» // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 2. С. 7.

12. A.B. Булатов, A.A. Цапко, Л.Н. Москвин «Циклическое инжекционное раздельное фотометрическое определение фосфат- и силикат-ионов в водных средах» // Журнал аналитической химии. 2009. Т. 64. № 6. С. 598.

13. A.B. Булатов, Е.А. Славина, Л.Н. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение меркаптанов в воздухе» // Журнал аналитической химии. 2010. Т. 65. № 1. С. 46.

14. A.B. Булатов, П.А. Ивасенко, К.А. Субботина, А.Б. Вишникин, Л.Н. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение микроконцентраций фосфат-ионов в природных водах в виде ионного ассоциата молибдофосфата с астрафлоксином» // Журнал аналитической химии. 2010. Т. 65. № 3. С. 1.

15. A.B. Булатов, П.А. Ивасенко, Л.Н. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение нитрит- и нитрат-ионов в водных средах при их совместном присутствии» // Журнал аналитической химии. 2010. Т. 65. № 8. С. 833.

16. A.B. Булатов, А.Л. Москвин, Л.Н. Москвин, И.И. Тимофеева «Циклический инжекционный анализ - новые возможности автоматизации химического анализа твердофазных образцов» // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2010. Т. 76. № 10. С. 25.

17. A.B. Булатов, У.М. Страшнова, А.Б. Вишникин, Т.Д. Синева, Г.М. Алексеева, АЛ. Москвин, Л.Н. Москвин «Циклическое инжекционное фотометрическое определение аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах» // Журнал аналитической химии. 2011. Т. 66. №3. С. 282.

Публикации в других изданиях

1. A.V. Bulatov, Y.K.. Protzenko, К.А. Subbotina, L.N. Moskvin, A.L. Moskvin «Stepwise injection photometric determination of phosphates in urine» //Journal of Flow Injection Analysis, 2008. V. 25. № 1. P. 24.

2. A.V. Bulatov, P.A. Ivasenko, A.L. Moskvin, L.N. Moskvin «Stepwise injection potentiometric determination of ammonium-ions in water» // Journal of Flow Injection Analysis, 2009. V. 26. 1. P. 49.

3. A.V. Bulatov, A.L. Moskvin, L.N. Moskvin, A.V. Mozhuhin «The stepwise injection analysis as a new opportunity for automation of chemical analysis of liquid, gaseous and solid-phase samples» // Journal of Flow Injection Analysis. 2010. V. 27, No. 1. P. 14.

4. A. Bulatov, M. Soloviev, A. Petrova, A. Moskvin, L. Moskvin «Stepwise injection photometric determination of phenols in air» // Journal of Flow Injection Analysis. 2010. V. 27, No. 2. P. 14.

Патенты

1. JI.H. Москвин, A.B. Булатов, Д.К. Голдвирт, С.А. Леонова. Патент № 2315297. Способ определения сероводорода и меркаптанов в углеводородных газах для проведения технологического контроля.

2. Л.Н. Москвин, А.В. Булатов, А.Л. Москвин, Н.А. Коломиец. Патент № 2331869. Способ определения мышьяка в природных водах для проведения экологического мониторинга акваторий.

3. Л.Н. Москвин, А.В. Булатов, А.Л. Москвин. Патент Кг 59248. Устройство для автоматизированного анализа газообразных сред.

Выражаю глубокую признательность д.т.н., профессору Москвину Алексею Леонидовичу -моему научному консультанту,

искреннюю благодарность д.х.н., профессору Москвину Леониду Николаевичу за неоценимую помощь и поддержку при выполнении данной работы.

Подписано к печати 14.03.11. Формат 60 ><84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Печать цифровая. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 5106. Отпечатано в Отделе оперативной полиграфии Химического факультета СПбГУ 198504, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Университетский пр., 26 Тел.: (812)428-40-43,428-69-19

Перечень сокращений и условных обозначений

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Общие подходы к автоматизации химического анализа

1.2. Непрерывный проточный анализ

1.3. Проточно-инжекционный анализ

1.4. Контролируемая дисперсия пробы в проточно- 30 инжекционном анализе

1.5. Последовательный инжекционный анализ

1.6. Зонный флюидный проточный анализ

1.7. Перекрестный инжекционный анализ

1.8. Проточно-порционный анализ

1.9. Циклический инжекционный анализ

1.10. Составные элементы проточных аналитических систем

1.11. Методы разделения и концентрирования, используемые в проточных методах анализа

1.12. Выводы к главе

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Общие сведения об используемых средствах измерений, 95 оборудовании и материалах

2.2. Подготовка к проведению эксперимента

2.3. Разработка методики метрологической аттестации 103 испытательной установки «ЦИА-1»

2.4. Оценка границ погрешностей методик циклического 107 инжекционного анализа

Глава 3. Общие принципы и схемы выполнения ЦИА. 112 Аналитический сигнал в ЦИА и сравнение его информативности с сигналом в ПИ А

3.1. Общие принципы и схемы выполнения ЦИА

3.2. Аналитический сигнал в ЦИА и сравнение его 116 информативности с сигналом в ПИА

Глава 4. Циклический инжекционный анализ по схеме, не 121 требующей специфической пробоподготовки

4.1. Адаптация к условиям ЦИА стационарных методик, не 121 имеющих ограничений по скорости образования аналитических форм аналитов

4.2. Автоматизация методик с замедленной кинетикой 136 образования аналитических форм аналитов

4.3. Автоматизация методик многокомпонентного 145 химического анализа

4.4. Автоматизация методик фотометрического анализа 153 жидких сред с матричными влияниями на величину аналитического сигнала

Глава 5. Циклический инжекционный анализ, включающий 165 выделение и концентрирование аналитов непосредственно в коммуникациях аэрогидравлической схемы

5.1. ЦИА с жидкостно-экстракционным выделением 162 аналитов

5.2. ЦИА, включающий выделение и концентрирование 174 аналитов методом газовой экстракции

5.3. ЦИА газообразных сред с жидкостно-абсорбционным 192 выделением аналитов

Глава 6. Циклический инжекционный анализ по схеме со 222 специфической пробоподготовкой

6.1. ЦИА с конверсией аналитов в реакционноспособную 222 форму

6.2. ЦИА газообразных сред с предварительным автономным 230 концентрированием аналитов

6.3. Циклический инжекционный анализ твердофазных проб

Глава. 7 возможности метода ЦИА, его преимущества и 243 недостатки

Выводы

Важным этапом практически любой методики химического анализа является стадия' пробоподготовки, во многом определяющая ее метрологические характеристики. Тем не менее, развитие аналитической! химии до недавнего времени преимущественно шло по пути создания'новых методов* определения1 веществ, т.е. по пути совершенствования только заключительной стадии химического анализа. Определенным прорывом в методологии химического анализа явились проточные методы анализа, в которых основной акцент сделан на замену ручных рутинных процедур, составляющих основу стадии пробоподготовки, простыми легко автоматизируемыми операциями объединения и смешения потоков пробы и растворов реагентов [1].

К настоящему времени для» решения проблем автоматизации химического анализа предложено использовать две группы проточных методов анализа, различающихся по условиям образования аналитических форм определяемых веществ.

К первой группе относятся неравновесные методы, в которых проточным детектором аналитический сигнал регистрируются в неравновесных условиях образования регистрируемых аналитических форм: непрерывный проточный анализ (НПА) [2], проточно-инжекционный (ПИА) [3], последовательный инжекционный (SIA) [4], зонный флюидный (ZF) [5] и перекрестный инжекционный анализ (CIA) [6].

Из перечисленных неравновесных методов наибольшее распространение нашёл ПИА. Гидравлические схемы ПИА предполагают периодическое введение дискретных порций пробы в ламинарный поток носителя. Далее поток раствора-носителя объединяется с потоком раствора реагента в смесительной спирали и попадает в проточный детектор. Детектор регистрирует концентрационные пики, ширина которых определяется дисперсией пробы в процессе прохождения по гидравлическим трассам. Отсюда трактовка ПИА, как проточного анализа с «контролируемой дисперсией пробы» [7].

В SIA вместо «сети» трубок, характерных для ПИА, используется одна жидкостная линия, по которой с помощью реверсивного насоса поток раствора-носителя движется попеременно в двух противоположных направлениях. При этом через входные каналы многоходового крана-переключателя в этот поток с помощью того же реверсивного насоса последовательно всасываются дискретные порции пробы и растворов реагентов. Смешанный раствор проходит через проточный детектор, который, как и в случае ПИА, регистрирует пики, ширина которых определяется дисперсией пробы.

Гидравлическая схема CIA отличается от ПИА и SIA только техническими решениями системы ввода проб в поток носителя. В специальной CIA-ячейке выполнены пересекающиеся цилиндрические каналы для потоков раствора-носителя и пробы.

Все перечисленные варианты неравновесных методов проточного анализа обладают таким неоспоримым достоинством, как высокая производительность, но одновременно имеют один общий недостаток — снижение чувствительности по сравнению с автоматизируемыми статическими аналогами методик анализа. Это снижение является следствием двух факторов. В случае замедленных реакций образования аналитических форм при взаимодействии аналитов с реагентами непрерывный поток раствора-носителя не позволяет оптимизировать процесс по времени их образования. Анализ в режиме остановленного потока только частично решает эту проблему, так как при этом более существенно проявляется второй фактор, приводящий к снижению чувствительности. Этот фактор — дисперсия зон проб в гидравлических трассах.

Другим общим ограничением для всех рассмотренных схем проточного анализа является ориентация только на автоматизацию анализа растворов.

Кроме того, в методах НПА, ПИА, SIA и CIA возникает необходимость сборки индивидуальных гидравлических схем при переходе от одной методики к другой, что особенно усложняет проблему автоматизации анализа «on-line».

Частично преодолеть перечисленные недостатки позволяет метод ZF. В этом методе с помощью реверсивного насоса в удерживающую петлю через кран-переключатель подаются порции «флюида» - несмешиваемой с пробой фазы — газа или жидкости. Тем же насосом в поток флюида всасывается сегмент пробы и порция раствора реагента. После чего изолированный сегмент пробы направляется во вспомогательное устройство, которое может выполнять функцию химического реактора, термостата или сепаратора. На заключительном этапе после паузы, необходимой для образования аналитической формы, поток из вспомогательного устройства направляется в детектор.

ZF по сравнению с НПА, ПИА, SIA и CIA позволяет оптимизировать условия образования аналитических форм аналитов, снизить расход реагентов и снизить влияние дисперсии пробы в процессе ее транспортирования по каналам проточных систем. Однако ZF сохраняет один общий с НПА, ПИА, SIA и CIA недостаток — необходимость сборки специальных гидравлических схем под каждую аналитическую задачу.

В начале 21-го века практически одновременно три группы учёных обратили внимание на недостатки, объективно присущие неравновесным проточным методам и предложили свои решения проблемы автоматизации методик химического анализа, которые могут рассматриваться как единая группа равновесных проточных методов: проточно-порционный анализ (FB)

8], 81А со смесительной камерой (81А МС) [9] и циклический инжекционный анализ (ЦИА) [10]. При создании этих методов авторы ставили своей целью, с одной стороны, решить проблему автоматизации рутинных методик химического анализабез потери их чувствительности, а с другой — обеспечить унификацию гидравлических схем анализаторов. Эта цель, в* разной степени достигается в предложенных равновесных методах проточного анализа.

Наибольшие возможности её достижения в сочетании с решением проблемы унификации гидравлических схем анализа открыл циклический инжекционный анализ. Однако сведения об этом методе к моменту начала наших исследований ограничивались только описанием его общих принципов. Оставались неясными аналитические возможности ЦИА при автоматизации методик на различных принципах детектирования и для объектов в различных агрегатных состояниях. Приведенный перечень нерешенных проблем в области автоматизации методик химического анализа предопределил актуальность постановки настоящих исследований.

Целью диссертационной работы было решение проблемы комплексной автоматизации рутинных методик фото- и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред без потери их чувствительности на принципах циклического инжекционного анализа.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи: разработать унифицированные аэрогидравлические схемы циклического инжекционного анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред с различным уровнем сложности операций пробоподготовки и проверить их возможности при решении задач автоматизации фотометрических и потенциометрических методик анализа, реальных объектов, находящихся в различных агрегатных состояниях; установить закономерности формирования аналитического сигнала в ЦИА и подтвердить возможность сохранения чувствительности автоматизируемых методик в условиях ЦИА на уровне стационарных аналогов; доказать универсальность найденных решений для автоматизации методик фотометрического и потенциометрического анализа с различным уровнем сложности операций, выполняемых на стадии пробоподготовки; найти общие схемные решения для включения в методики ЦИА всех важнейших методов выделения и концентрирования аналитов: жидкостной и газовой экстракции, сорбционных методов; подтвердить возможности найденных решений на примерах автоматизированных методик фотометрического и потенциометрического анализа водных и воздушных сред; обосновать преимущества метода ЦИА по сравнению с известными проточными методами анализа в плане его универсальности при автоматизации фотометрических и потенциометрических методик анализа объектов, находящихся в различных агрегатных состояниях.

Положения, выносимые на защиту

1. Обоснование выбора ЦИА в качестве общего методического решения для комплексной автоматизации методик фото- и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред.

2. Унифицированная аэрогидравлическая схема циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред, обеспечивающая

11 проведение операций пробоподготовки в стандартных узлах этой схемы.

3. Унифицированная» аэрогидравлическая, схема циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред, допускающая' включение сменных устройств для специализированных операций, пробоподготовки: концентрирования, выделения и конверсии аналитов в реакционноспособные формы.

4. Доказательство сохранения методиками циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа чувствительности на уровне стационарных аналогов.

5. Доказательство возможности оптимизации на принципах ЦИА условий протекания кинетически замедленных фотометрических реакций образования аналитических форм аналитов и по температуре, и по времени.

6. Обоснование возможности адаптации к условиям ЦИА «метода стандартных добавок» для решения проблемы автоматизации методик фотометрического анализа жидких сред с существенными матричными-влияниями.

7. Способы пробоподготовки в условиях ЦИА, предполагающие выделение и концентрирование аналитов методами реакционной газовой и жидкостной экстракции, непосредственно в коммуникациях аэрогидравлической схемы.

8. Обоснование возможности жидкостно-абсорбционного выделения и концентрирования аналитов из газовой фазы в условиях унифицированной, аэрогидравлической схемы ЦИА.

9. Общая схема циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа легкорастворимых твердофазных проб, включающая их растворение в растворе необходимого состава непосредственно в стандартных узлах анализатора с последующим выполнением анализа по обычной схеме для жидкофазных проб.

10. Аналитические и метрологические характеристики разработанных фотометрических или потенциометрических методик циклического инжекционного определения ионов аммония, нитрат-, нитрит-, силикат-, и фосфат-ионов, «активного хлора» и анионных поверхностно-активных веществ в водных средах, фосфат-ионов в моче, меркаптанов, сероводорода и фенолов в атмосферном воздухе и углеводородных газах, и фосфатов в водорастворимых минеральных удобрениях.

11. Обоснование выбора новых фотометрических реагентов: гуанидиниевой соли 11-молибдовисмутофосфорной гетерополикислоты для экспрессного определения аскорбиновой кислоты и хлорида 2{п-нитрофенил)-3,5-дифенил-тетразолия для определения микроконцентраций мышьяка на уровне ПДК и методики циклического инжекционного фотометрического определения аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах с первым реагентом и мышьяка в водных средах со вторым.

выводы

1. Предложена классификация проточных методов по критерию равновесности условий образования аналитических форм определяемых веществ и обоснована предпочтительность применения равновесных методов для автоматизации методик химического анализа при необходимости сохранения их чувствительности на уровне рутинных аналогов и отсутствии жестких требований к их производительности.

2 . Обоснован выбор ЦИА в качестве общего методического решения для комплексной автоматизации методик фото- и потенциометрического анализа жидких, газообразных и легкорастворимых твердофазных сред, исходя из возможности унификации аэрогидравлических схем для различных методик анализа.

3. Разработаны две универсальные аэрогидравлические схемы циклического инжекционного фотометрического и потенциометрического анализа жидких, газообразных и твердофазных проб: первая обеспечивает возможность проведения пробоподготовки в стандартных узлах этой схемы, вторая позволяет включать в неё сменные устройства для специализированных операций пробоподготовки: концентрирования, выделения и конверсии аналитов в реакционноспособные формы.

4. Разработаны способы пробоподготовки в условиях ЦИА, предполагающие выделение и концентрирование аналитов методом реакционной газовой и жидкостной экстракции и жидкостной абсорбции непосредственно в коммуникациях аэрогидравлической схемы.

5. Показана возможность оптимизации на принципах ЦИА условий протекания кинетически замедленных фотометрических реакций образования аналитических форм аналитов по температуре и по времени. Экспериментально подтверждена возможность сохранения циклическими инжекционными методиками фотометрического и потенциометрического анализа чувствительности на уровне их стационарных аналогов., б. Для решения проблемы автоматизации методик фотометрического анализа жидких сред с существенными, матричными влияниями установлена возможность реализации в условиях ЦИА «метода стандартных добавок».

7 . Предложены новые фотометрические реагенты: гуанидиниевая соль

11-молибдовисмутофосфорной гетерополикислоты для экспрессного определения аскорбиновой кислоты и хлорид 2(и-нитрофенил)-3,5-дифенил-тетразолия для высокочувствительного определения^ мышьяка.

8 . Для установления аналитических и метрологических характеристик разработанных методик разработана и аттестована испытательная установка для циклического инжекционного анализа «ЦИА-1» (свидетельство об аттестации № 1.1-ХФ/2010).

9. Разработан ряд циклических инжекционных фотометрических и потенциометрических методик анализа реальных объектов, находящихся в различных агрегатных состояниях: ионов, аммония, нитрат-, нитрит-, силикат-, и фосфат-ионов, «активного хлора» и анионных поверхностно-активных веществ в водных средах, фосфатионов в моче, меркаптанов, сероводорода и фенолов в атмосферном воздухе и углеводородных газах, и фосфатов в водорастворимых минеральных удобрениях. Аттестованы методики ЦИ-определения в природных водах: фосфат-ионов (регистрационный номер № 01.02.182, свидетельство об аттестации № 01.1.03.677), нитрит- и нитрат-ионов регистрационный номер № 01.02.183, свидетельство об аттестации №

248

01.1.03.678) и ионов аммония (регистрационный номер № 01.02.184, свидетельство об аттестации № 01.1.06.679).

1. Ю.А. Золотов. О химическом анализе и о том, что вокруг него. М.: Наука, 2004.477 с.

2. W.B. Furman, W.H.C. Walker. Continuous flow analysis: Theory And Practice. New York: Dekker, 1976. 352 p.

3. J. Ruzicka, E.H. Hansen «Flow injection analysis» // Anal. Chim. Acta. 1975. V. 78. P. 145.

4. J. Ruzicka, G.D. Marshall «Sequential injection: a new concept for chemical sensors, process analysis and laboratory assays» // Anal. Chim. Acta. 1990. V. 237. P. 329.

5. G. Marshall, D. Wolcott, D. Olson «Zone fluidics in flow analysis: potentialities and applications» // Anal. Chim. Acta. 2003. V. 499. P. 29.

6. D. Nacapricha, P. Sastranurak, N. Amornthammarong, C. Boonpanaid, C. Chuyprasartwattana, T. Mantim, N. Choengchan, K. Uraisin, P. Wilairat «CIA: cross injection analysis» // 15th ICFIA & 25th Anniversary Meeting of JAFIA. Japan. 2008. P. 30.

7. C. Riley, B.F. Rocks, R.A. Sherwood «Controlled-dispersion flow analysis : Flow-injection analysis applied to clinical chemistry» // Anal. Chim. Acta. 1986. V. 179. P. 69.

8. I.P.A. Morais, M.R.S. Souto, A.O.S.S. Rangel «Sequential injection standard addition system with a mixing chamber: determination of orthophosphate in waters» // J. Flow Injection Analysis. 2003. V. 20. No. 2. P. 187.

9. R. Honorato, M Araujo, R. Lima, E. Zagatto, R. Lapa, J. Lima «А flow-batch titrator exploiting a one-dimensional optimization algorithm for end point search» // Anal. Chim. Acta. 1999. V. 396. P. 91.

10. A.B. Мозжухин, A. JI. Москвин, JI.H. Москвин «Циклический инжекционный анализ — новый метод проточного анализа» // Журн. анал. химии. 2007. № 5. Т. 62. С. 527.

11. K. Olsen «Laboratory robotics instruction for undergraduates at montclair state university» // The Association for Laboratory Automation. 2009. V. 14. P. 90.

12. Ю.А. Золотов. Основы аналитической химии. М.: Высш. Школа, 2002. Т. 2. 462 с.

13. W.E. van der Linden «Classification and definition of analytical methods based on flowing media» // Pure & Appl. Chem. 1994. V. 66. No. 12. P. 2493.

14. K. Toth, K. Stulik, W. Kutner, Z. Feher, E. Lindner «Electrochemical detection in liquid flow analytical techniques: characterization and classification» // Pure & Appl. Chem. 2004. V. 76. No. 6. P. 1119.

15. Аналитическая химия. Под ред. JT.H. Москвина. СПб.: Академия, 2008. Т. 1.576 с.

16. А.В. Воронцов, М.Н. Никанорова «Развитие гибридных методов аналитики в контроле окружающей среды» // Инженерная экология. 1996. №3. С. 93.

17. J.B. Callis, D.L. Illman, B.R. Kowalski «Process analytical chemistry» // Analytical Chemistry. 1987. V. 59. № 9. P. 624.

18. A.JI. Москвин, JI.H. Москвин «Вода и водные среды: химический анализ «on-line», проблемы и решения» // Успехи химии. 2005. Т. 2. С. 155.

19. Справочник гидрохимика: рыбное хозяйство. Под ред. В.В. Сапожникова. М.: Агропромиздат, 1991. 224 с.

20. С. Сиггиа. Инструментальные метода анализа функциональных групп органических соединений. М.: Мир, 1974. 464 с.

21. J. Ruzicka, Е.Н. Hansen. Flow injection analysis. 2nd ed. J. Wiley. N.Y. 1988.

22. S.D. Kolev, I.D. McKelvie. Advances in Flow Injection* Analysis and Related Techniques. Elsevier, 2008.

23. W. Frenzel. Flow injection analysis. Principles, techniques and applications. Germany. Technical University of Berlin, 1993. 44 p.

24. JLIC. Шпигун «Проточно-инжекционный анализ» // Журн. аналит. химии. 1990. Т. 45. № 6. С. 1045.

25. В.В. Кузнецов, С.В. Земятова «Оптимизация в проточно-инжекционном методе и> принципы линейной неравновесной термодинамики»//Журн. аналит. химии. 2009. Т. 64. № 1. С. 91.

26. Е.Н. Hansen «30 years of flow injection analysis and passing the torch» // Anal. Chim. Acta. 2007. V. 600. P. 4.

27. M. Trojanowicz. Advances in Flow Analysis. Wiley 2008.

28. E. Khakled, H.N.A. Hassan, A. M.H. Moghieb «Flow injection spectrophotometric determination of iron based on its catalytic effect on the oxidation of variamine blue by hydrogen peroxide» // J. Flow Injection Analysis. 2007. V. 24. № 2. P. 109.

29. B.B. Кузнецов «Проточно-инжекционный анализ» // Соросовский образовательный журнал 1999. № 11. С. 56.

30. М. Valcarcel, M.D. Lugue de Castro. Flow injection analysis. Principles and application. Ellis Norwood: Cichester, 1987.

31. H. Wada, Y. Sawa, M. Morimoto, T. Ishuzuki, G. Nakagawa «Effects of manifold components on peak profiles in flow-injection analysis»// Anal. Chim. Acta. 1989. V. 220. P. 293.

32. J. Hungerford, G.D. Christian, J. Ruzicka, J.C. Giddings «Reaction rate measurement by flow injection analysis using the gradient stopped-flow method» //Anal. Chem. 1985. V. 57. P. 1974.

33. M. I. Evgen'ev, S. Yu. Garmonov and L. Sh. Shakirova. Flow-Injection Analysis of Pharmaceuticals // Journal of Analytical Chemistry. 2001. Y. 56. №4. P. 313.

34. M. Gisin, C. Thommen, K.F. Mansfield' «Hydrodynamically limited precision of gradient techniques in flow injection analysis» // Anal. Chim. Acta. 1986. V. 179. P. 149.

35. F. Mas, J.M. Estela, V. Cerda «Spectrophotometric determination of silicate with Rhodamine B by flow-injection analysis» // Anal. Chim. Acta. 1990. V. 239. P. 151.

36. Y.M: Farticelli, M.E. Meyerhoff «Automated determination of ammonia with a potentiometric gas sensor and flowing internal electrolyte». // Anal. Chem. 1981. V. 53. P. 992.

37. N. Ryuji, T. Minoru, N. Akihiko, I. Keiko «Spectrophotometric or coulometric determination of nitrate with an electrochemical reductor using flow injection» // Analyst. 1990. V. 115. № 4. P. 425.

38. C.R. Silva, H.J. Vieira, L.S. Canaes, J.A. Nobrega, O. Fatibello-Filho «Flow injection spectrophotometric method for chloride etermination in natural waters using Hg(SCN)2 immobilized in epoxy resin» // Talanta. 2005. V. 65. P. 965.

39. W. Caoa, X. Mua, J. Yang, W. Shi, Y. Zhen «Flow injection-chemiluminescence determination of phenol using potassium permanganate and formaldehyde system» // Spectrochimica Acta. 2007. V. 66. P. 58.

40. K. Witanabe, Y. Saoh, I. Shitanda, M. Itagaki «Flow injection analysis of anionic surfactants in river water using teflon filter preconcentration» // J. Flow Inject. Analysis. 2008. V. 25. № 1. P. 15.

41. R.L. Benson, P.J. Worsfold, F.W. Sweeting «On-line determination of residual aluminium in potable and treated waters by flow-injection analysis» // Anal. Chim. Acta. 1990. V. 238. P. 177.

42. S. Hirata, Y. Hashimoto, M. Aihara, G.V. Mallika «On-line column preconcentration for the determination of cobalt in sea water by flowinjection chemiluminescence detection» // Fresenius'J; Anal. Chem. 1996. V. 355.P. 676.

43. A. Ali, Y. Ye, G;.Xu, X. Yin «Copper determination after FI on-line sorbent preconcentratiom using 1 -nitroso-2-naphthol as a complexing reagent» // Fresenius'J. Anal. Chem. 1999. V, 365. P. 642.

44. K. Hayakawa, Y. Yoneda, Y. Okamoto, T. Kumamaru, M. lkeda «Rapid determination of oil in water using flow injection analysis and IR detection» //Analytical Sciences. 1990. V. 15. No. 8. P. 803.

45. V. Rodinkov, L.N. Moskvin, E.A. Vaskova-«Photometric flow injection determination offormaldehyde in atmospheric air using chromatomembrane absorption» // J. Flow Inject Analysis. 2005. V. 22. P. 11.

46. F.W. Nyasulu, H:A. Mottola «Amperometric determination of nitrogen dioxide in air samples by flow injection and reaction at a gas-liquid interface» // J. Automat Chem. 1987. V. 9. P. 46.

47. E. Mataix, M.D. Luque de Castro «Determination of total and free sulfur dioxide in wine by pervaporation—flow injection analysis» // Analyst. 1998. V. 123. P. 1547.

48. J.W. Costin, N.W. Barnett, S.W. Lewis «Determination of proline in wine using flow injection analysis with tris(2,2,-bipyridyl)ruthenium(II) chemiluminescence detection» // Talanta. 2004. V. 64. № 4. P. 894.

49. P. Linares, M.D. Luque Dc Castro, M. Valcärcel «Sequential determination of glucose and fructose in foods by flow-injection analysis with immobilized enzymes» // Anal. Chim. Acta. 1987. V. 202. P. 199.

50. Z. Zhi, A. Rios, M. Valcarcel «Direct determination of trimethylamine in fish in the flow-reversal injection mode using a gas extraction sampling device» // Anal. Chem. 1995. V. 67. P. 34.

51. H. Abderrazak, M. Dachraoui, B. Lendl «A novel flow injection procedure for determination of phosphate in industrial raw phosphoric acid» // Analyst. 2000. V. 125. №6. P. 1211.

52. J.A. Infantes, M.D. Luque de Castro, M. Valcárce «Flow injection determination of oxalate in urine based on an inhibitory effect» // Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. V. 339. № 1 P. 58.

53. X. Shao, Y. Li, Y. Liu, Z. Song «Flow injection chemiluminescence determination of levofloxacin in medicine and biological fluids based on its enhancing effect on luminol-H202 reaction» // Spectroscopy. 2009. V. 23. № 3. P. 209.

54. A. Vicente Pereira «Flow injection spectrophotometric determination of acetylsalicylic acid in tablets after on-line microwave-assisted alkaline hydrolysis» //Analyst. 1998. V. 123. P. 1011.

55. J. Fan, C. Ye, S. Feng, G. Zhang, J. Wang «Flow injection kinetic spectrophotometric determination of ascorbic acid based on an inhibiting effect» // Talanta. 1990. V. 50. P. 893.

56. A. Ruiz Medina, M.L. Fernández de Cordova, A. Molina Díaz «A very simple resolution of the mixture paracetamol and salicylamide by flow injection-solid phase spectrophotometry» // Anal. Chim. Acta. V. 394. P. 149.

57. Г. Кристиан. Аналитическая химия. M.: Бином, 2009. Т. 2. 504 с.

58. Т. Gubeli, G. Christian, J. Ruzicka «Fundamentals of sinusoidal flow sequential injection spectrophotometry» // Anal. Chem. 1991. V. 63. P. 2407.

59. G.D. Christian «Sequential injection analysis for electrochemical measurements and process analysis» // Analyst. 1994. V. 119. P. 2309.

60. Т.А. Матюшина, Е.И. Моросанова, Ю.А. Золотов «Последовательный' инжекционный анализ в микроварианте: определение рутина и< кверцетина в< пищевых добавках и лекарственных средствах» Журн. Аналит. Химии. 2010. Т. 65. № 3. С. 313.

61. A.M. Abulkibash, S. Fraihat «Sequential injection spectrophotometric determination of cyanide» // J. Flow Injection Analysis. 2007. V. 24. No. 1. P. 17.

62. MJ.R. Lima, I.V. Toth, A.O.S.S. Rangel «А new approach for the sequential injection spectrophotometric determination of the total antioxidant activity» // Talanta. 2005. V. 68. P. 207.

63. P.C.F.G. Pinto, M.L.M.F.S. Saraiva, J.L.F.C. Lima «А flow sampling strategy for the analysis of oil samples without pre-treatment in a sequential injection analysis system» // Anal. Chem. Acta. 2006. V. 555. P. 377.

64. E.A.G. Zagatto, J.M.T. Carneiro, S. Vicente, O.R. Fortes, J.L.M. Santos, J.L.F.C. Lima «Mixing chambers in flow analysis: a review» // Журн. Аналит. Химии. 2009. Т. 64. №. 5. С. 524.

65. J. Ruzicka «Lab-оп-Valve: universal microflow analyzer based on sequential and bead injection» // Analyst. 2000. V. 125. P. 1053.

66. L.D. Scampavia, J. Ruzicka «Micro-sequential injection: a multipurpose lab-on-valve for anvancement of bioanalytical assays» // Analytical Sciences. 2001. V. 17. P. 429.

67. M.S. Decuir, H.M. Boden, A.D. Caroll, J. Ruzicka «Principles of micro sequential injection analysis in the lab-on-valve format and its introduction into a teaching laboratory» // J. of Flow Injection Analyses. 2007. V. 24. P. 103.

68. S. Vidigal, A. Range «Sequential injection lab-on-valve system for the determination of the activity of peroxidase in vegetables» // J. Agric. Food Chem. 2010. V. 58. P. 2071.

69. C.G. Amorim, A.N. Araujo, M. Montenegro, V.L. Silva «Sequential injection lab-on-valve procedure for the determination of amantadine using potentiometric methods» // Electroanalysis. Y. 19 P. 2227.

70. X. Chen, J: Jiao, J. Wang «Determination of proteins in a mesofluidic lab-on-valve system Chinese» // J. of Anal. Chem. 20081. V. 36. P. 160Г.

71. Дж. Мак-Махон. Аналитические приборы. Руководство по лабораторным, портативным и миниатюрным приборам. С-Пб.: Профессия, 2009. 352 с.

72. С. Wu, L. Scampavia, J. Ruzicka «Microsequential injection: anion separations using «Lab-оп-Valve» coupled with capillary electrophoresis» // Analyst. 2002. V. 127. P. 898.

73. P. Kuban, B. Karlberg «On-line monitoring of kraft pulping liquors with a valveless flow injection-capillary electrophoresis system» // Anal. Chim. Acta. 2002. V. 404. P. 19.

74. A. Wuersig, P. Kubam S. Khalooab, P. Hauser «Rapid electrophoretic separations in short capillaries using contactless conductivity detection and a sequential injection analysis manifold for hydrodynamic sample loading» // Analyst. 2006. V. 131. P. 944.

75. D. Satinsky, P. Solich, P. Chocholous, R. Karlicek «Monolithic columns a new concept of separation in the sequential injection technique» // Anal. Chim. Acta. 2003. V. 499. P. 205.

76. P. Chocholous, D. Satinsky, P. Solich «Fast simultaneous spectrophotometry determination of naphazoline nitrate and methylparaben by sequential injection chromatography» // Talanta. 2006. V. 70. P. 408.

77. Leaders in Flow Injection Technology. Sequential- Injection Chromatography: Automated» Sample Preparation, Derivatization and Separation of Amino Acids. FIAlab® Instruments.

78. P. Chocholous, P. Solich, D. Satinsky «An overview of sequential injection chromatography» // Anal. Chim. Acta. 2007. V. 600. P. 129.

79. V. Gomez, M. Miro, M.P. Callao, V. Cerda «Coupling of sequential injection chromatography with multivariate curve resolution-alternating least-squares for enhancement of peak capacity» // Anal. Chem. 2007. V. 79. P. 7767.

80. P. Chocholous, P. Holik, D. Satinsky, P. Solich «Novel application^ of OnyxTM monolithic column for simultaneous determination of salicylic acid and triamcinolone acetonide by sequential injection chromatography» // Talanta. 2007. V. 72. P. 854.

81. J. Klimundov, D. Satinsky, H. Sklenarova, P. Solich «Automation of simultaneous release tests of two substances by sequential injection chromatography coupled with Franz cell» // Talanta. 2006. V. 69 P. 730.

82. J.L. Adcock, P.S. Francis, K.M. Agg, G.D. Marshall, N.W. Barnett «A hybrid FIA/HPLC system incorporating monolithic column chromatography» // Anal. Chim. Acta. 2007. V. 600. P. 136.

83. J. Ruzicka, C.H. Pollema, K.M. Scudder «Jet ring cell: a tool for flow injection spectroscopy and microscopy on a renewable solid support» // Anal. Chem. 1993. V. 65. P. 3566.

84. Lahdesmaki, L.D. Scampavia, C. Beeson, J. Ruzicka «Detection of oxygen consumption of cultured adherent cells by bead injection spectroscopy» //Anal. Chem. 1999. V. 71. P. 5248.

85. Lahdesmaki, P. Chocholous, A.D. Carroll, J. Anderson, P.S. Rabinovitch, J. Ruzicka «Two-parameter monitoring in a lab-on-valve manifold, applied to intracellular H202 measurements»// Analyst. 2009. V. 134. P. 1498.

86. L.D. Scampavia, P.S. Hodder, I. Lahdesmaki, Jaromir Ruzicka «Automation of functional assays by flow injection fluorescence microscopy» // FOCUS TIBTECH. 1999 V. 17. P. 443.

87. P.S. Hodder, C. Beeson, J. Ruzicka «Equilibrium and kinetic measurements of muscarinic receptor antagonism on* living cells using bead injection spectroscopy» Anal. Chem. 2000. V. 72. P. 3109.

88. Lahdesmaki, J. Ruzicka, A. Ivaska «Novel flow injection methods for drug-receptor interaction studies, based on probing cell metabolism» // Analyst. 2000. 125. P. 1889.

89. C.M. Schulz, J. Ruzicka «Real-time determination of glucose consumption by live cells using a lab-on-valve system with an integrated microbioreactor» // Analyst. V. 2002. № 127. P. 1293.

90. C.M. Schulz, L. Scampavia, J. Ruzicka «Real-time monitoring of lactate extrusion and glucose consumption of cultured cells using a lab-on-valve system» // Analyst. 2002. Y. 127. P. 1583.

91. J. Ruzicka, A.D. Carroll, I. Lahdesmaki «Immobilization of proteins on agarose beads, monitored in real time by bead injection spectroscopy» // Analyst. 2006. V. 131. P. 799.

92. Y. Gutzman, A.D. Carroll, J. Ruzicka «Bead injection for biomolecular assays: Affinity chromatography enhanced by bead injection spectroscopy» //Analyst. 2006. V. 131. P. 809.

93. Lahdesmaki, Y.K. Park, A.D. Carroll, M. Decuir, J: Ruzicka «In-situ monitoring of H2O2 degradation by live cells using voltammetric detection in a lab-on-valve system» // Analyst. 2007. V. 132. P. 811.

94. Lahdesmaki, P. Chocholous, A.D. Carroll, J. Anderson, P.S. Rabinovitch, J. Ruzicka «Two-parameter monitoring in a lab-on-valve manifold, applied to intracellular H202 measurements» // Analyst. 2009. V. 134. P. 1498.

95. M. Decuir, I. Lahdesmaki, A.D. Carroll, J. Ruzicka «Automated capture and on-column detection of biotinylated DNA 011 a disposable solid support» // Analyst. 2007. V. 132. P. 818.

96. M. Miro, S.K. Hartwell, J. Jakmunee, K. Grudpan, E. Hansen «Recent developments in automatic solid-phase extraction with renewable surfaces exploiting flow-based approaches» // Trends in Analytical Chemistry. 2008. V. 27. No 9. P. 749.

97. Ю.А. Золотов. Основы аналитической химии. M.: Высш. Школа, 2004. Т. 2. 503 с.

98. J. Wang, E. Hansen «On-line sample-pre-treatment schemes for trace-level determinations of metals by coupling flow injection or sequential injection withîIGP-MS» // Trends^imAnalyticakChemistry. 2003; V. 22. No 11. P: 836;

99. M: Miro, E" Hansen.'- «SblidK reactors* iip sequential injection»:- analysis:: • recent trends in the environmental field» // Trends in Analytical Chemistry. 2006. V. 25. No 3. P. 267.

100. J.A. Ernstes, R. Forteza, V. Cerda «Sequential-injection procedure for determination of iodide in pharmaceutical and drinking water samples by catalytic reaction witli spectrophotometry detection» // J. AO AC. 2001. V. 84. P. 337.

101. R.P. SartinivE.C. Vidottij C.C. Oliveira «Bead-injection determination: of total mercury in river water samples» // Analytical ,Sciences. 2003: V. 19. P. 1653.

102. P.C. Oliveira, J.C. Masini «Sequential injection determination of chromium (VI) by transient oxidation of brucine with spectrophotometry detection and in-line dilution» // Analyst. 1998. V. 123. P. 2085.

103. S. Chuanuwatanakul, W. Dungchai, O. Chailapakul, S. Motomizu «Determination of trace heavy metals by sequential injection—anodic stripping voltammetry using bismuth film creenprinted carbon electrode» // Analytical Sciences. 2008. V. 24. P. 589.

104. N. Teshima, T. Sakai, K. Grudpan, M. Polasek «Sequential injection lab-on-valve simultaneous spectrophotometric determination of trace amounts of copper andiron»//Tâlànta: 2006 V. 38LPf 527.

105. Y. Wang, , S. Fan, S. Wang «Chemiluminescence determination of nitrogen oxide in air with a sequential injection method» // Anal. Chim. Acta. 2005. V. 541. P. 129.

106. Si Feng, J. Fan, A. Wang, X. Clien, Z. Hu «Kinetic spectrophotometric determination of formaldëhyde in fabric and air by sequential injection analysis» // Analytical Letters. 2004; V. 37. P. 2545:

107. H.M. Oliveira, M.A. Segundo, J. Lima, V. Grassi, E. Zagatto «Kinetic enzymatic détermination of glycerol in wine and beer using a sequential injection system with spectrophotometric detection» J. Agric. Food Chem. 2006; V. 54. P. 4136.

108. J. Jakmunee, T. Rujiralai, K. Grudpan «Sequential injection titration with spectrophotometric detection for the assay of acidity in finit juices» Analytical Sciences. 2006. V. 22. P. 157.

109. D. Satinsky, L. Dos Santos, H. Sklenarova, P. Solich, M. Conceicao, B. Montenegro «Sequential injection chromatographic determination of ambroxol hydrochloride and doxycycline in pharmaceutical preparations» // Talanta. 2005.V. 68. P. 214.

110. V. Vasiliki, P. Pinto, M. Saraiva, J. Lima «Sequential injection determination of meloxicam in pharmaceuticalformulations with pectrophotometric detection» // Canadian Journal of Analytical Sciences and Spectroscopy. 2007. V. 52. No 6. P. 351.

111. I. Silva, M. Lucia, M. Saraiva, J. Santos, J. Lima «Sequential injection spectrophotometric determination of metoclopramide in pharmaceutical preparations» // Spectroscopy Letters: An International Journal for Rapid Communication. 2007. V. 40. P. 51.

112. A.B. Vishnikin, T.Y. Svinarenko, H. Sklenarova, P. Solich, Y. Bazel, Y. Andruch «11-Molybdobismuthophosphate — a new reagent for the determination of ascorbic acid in batch and sequential injection systems» // Talanta. 2010. V. 80. P. 1838.

113. Patent № US 7416896 B1 «Determination of plasma total and unbound bilirubin using zone fluidics».

114. E. Zagatto, J. Carneiro, S. Vicente, P. Fortes, J. Santos, J*. Lima «Mixing chambers in flow analysis: a review» // Journal of Analytical Chemistry. 2009. V. 64. №. 5. P. 524.

115. J. Silva, F. Silva, M. Pimentel, R. Honorato, V. Silva, M. Montenegro, A. Araujo «A flow-batch internal standard procedure for iron determination in hydrated ethanol fuel by flame atomic absorption spectrometry» // Talanta. 2006. V. 70. P. 522.

116. J. Cameiro, R. Honorato, E. Zagatto «Individual sample conditioning in flow analysis. Determination of N-total in plant materials» // Fresenius J. Anal. Chem. 2000. V. 368. №. 5. P. 496.

117. J. Carneiro, A. Dias, E. Zagatto, R. Honorato «Spectrophotometric catalytic determination of Fe(III) in estuarine waters using a flow-batch system» // Anal. Chim. Acta. 2002. V. 455. № 2. P. 327.

118. E. Aquino, J. Roohwedder, C. Pasquini «A new approach to flow-batch titration. A monosegmented flow titrator with coulometric reagent generation and potentiometric or biamperometric detection» // Anal. Bioanal. Chem. 2006. V. 386. №. 6. P. 1921.

119. J. Silva, F. Silva, M. Pimente «A flow-batch internal standard procedure for iron determination in hydrated ethanol fuel by flame atomic absorption spectrometry» // Talanta. 2006. V. 70. № 3. P. 522.

120. J. Carneiro, A. Dias, E. Zagatto, R. Honorato «Spectrophotometric catalytic determination of Fe(III) in estuarine waters using a flow-batch system»//Anal. Chim. Acta. 2002. V. 455. P. 327:

121. V. Nascimento, T. Selva, E. Coelho, F Santos, J. Antonio, J: Silva, E. Gaiao, Mi Araujo «Automatic determination of chlorine without standard; solutions; using a biamperometric flow-batch analysis system» // Talanta. 2010. V. 81. P. 609.

122. Ю.М. Логинов, A.H. Стрельцов. Автоматизация аналитических работ и? приборное обеспечение мониторинга плодородия почв и качества продукции растениеводства. М.: Агробизнесцентр, 2010. 328 с.

123. A. Cerda, V. Cerda. An introduction to flow analysis. Palma de Malorca: Sciware, S.L., 2009. 218 p.

124. W. Gai-Zhen, H. Chen, L. Yuan, G. Li «Reversed flow injection spectrophotometric determination of low residuals of chlorine dioxide in water using chlorophenol red» // Journal of Environmental Sciences. 2002. V. 14. P. 423.

125. A. Fornazari, W. Suarez, IT. Yieira, O. Fatibello-Filho «Flow injection spectrophotometric system for n-acetyl-lcysteinedetermination in; pharmaceuticals» // Acta Chim. Slov. 2005. V. 52. P. 164.

126. Z. Yaping, Y. Dongxing, C. Jixiang, L. Tianshiu. C. Huiqin «Spectrophotometric determination of urinary iodine by flow-injection.265analysis with on-line catalytic digestion» // Clinical Chemistry. 1996. V. 42. P. 2021.

127. C. Sanchez-Pedreno, M.I. Albero, M.S. Garcia, V. Rodenas «Flow-injection spectrophotometric determination of carbimazole and methimazole» // Anal. Chim. Acta. 1995. V. 308. P. 457.

128. C. Aniceto, A. Pereira, C. Costa-Neto, O. Fatibello-Filho // «Flow-injection spectrophotometric determination of vitamin* B1 (thiamine) in multivitamin preparations» // Laboratoiy Robotics and Automation. 1999. V. 11. P. 45.

129. W. Ruengsitagoon, A. Chisvert, S. Liawruangrath «Flow injectionspectrophotometric determination of lead using 1,5-diphenylthiocarbazone in aqueous micellar» //Talanta. 2010. V. 81. P. 709.

130. B. Saad, M. Strimari, M. Saleh «Flow-injection spectrophotometric method for the determination of ziram (dithiocarbamate fungicide)» // Malaysian Journal of Analytical Sciences. 2001. V. 7. No 1. P. 103.

131. M.A. Memon, M.I. Bhanger, «Flow injection spectrophotometric determination of ascorbic acid using iron (Ill)-bathophenanthroline disulfonic acid disodium salt» // The Nucleus. 2003. V. 40. P. 115.

132. L. Kukoc-Modun, N. Radic «Flow-injection spectrophotometric determination of tiopronin based on coupled redox-complexation reaction» // Chem. Anal. (Warsaw). 2009. V. 54: P. 871.

133. K. Grudpan, W. Praditweangkum, P. Sooksamiti, R. Edwards «Flow-injection spectrophotometric determination of yttrium with Arsenazo III» // Laboratory Robotics and Automation. 1999. V. 11. P. 279.

134. H. Puzanowska-Tarasiewicz, E. Woyniec, A. Kojo «Flow injection spectrophotometric determination of promazine» // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 1996. V. 14. P. 267.

135. I.F. Al-Momani «Flow injection spectrophotometric determination of the antibacterial levofloxacin in tablets and human urine» // Analytical Letters. 2006. V. 39. P. 741.

136. J. Shah, M. Jan, N. Bashir «Flow injection spectrophotometric determination of 2,4-d herbicide» // Journal of the Chinese Chemical Society. 2006. V. 53. P. 845.

137. E. Gomez-Alvarez, E. Luque-Perez, A. Ros, M. Valcarcel «Flow injection spectrophotometric determination of lactic acid in skimmed milk based on a photochemical reaction» // Talanta. 1999. V. 50. P. 121.

138. K. Seno, K. Matumura, M. Oshima, S. Motomizu «Spectrophotometric determination of l-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride by flow injection analysis» // Analytical Sciences. 2008. V. 24. P. 505.

139. A. Salvador, A. Chisvert, A. Camarasa, M.C. Pascual-Marti, J.G.i

140. March «Sequential injection spectrophotometric determination of oxybenzone in lipsticks» // Analyst. 2001. V. 126. P. 1462.

141. Z. Fang. Flow Injection Atomic Spectroscopy. New York: John Wiley & Sons Inc., 1995.

142. M. Yamamoto, M. Yasuda, Y. Yamamoto «Hydride-generation atomic absorption spectrometry coupled with flow injection analysis» // Anal. Chem. 1985. V. 57. P. 1382.

143. G. Samanta, D. Chakraborti «Flow injection hydride generation atomic absorption spectrometry (fi-hg-aas) and spectrophotometric methods for determination of lead in environmental samples» // Environmental Technology. 1996. V. 17. P. 1327.

144. RJ. Cassella, V.A. Salim, S. Garrigues, R.E. Santelli, M. Guardia «Flow injection/atomic absorption spectrometric determination of zinc in commercial formulations of pesticide based on slurry sampling» // Analytical Sciences. 2002. V. 18. P. 1253.

145. J.F. Tysona, J.M.H. Appletona, A.B. Idrisa «Flow injection calibration methods for atomic absorption spectrometry» Anal. Chim. Acta. 1983. V. 145. P. 159.

146. A.E. Vereda, C.M.T. Siles, T.A. Garcia, R.P Canada, P.J.M. Cano «Mercury speciation in sea food5 by flow injection cold vapor atomic absorption spectrometry using selective solid phase extraction» // Talanta. 2008. V. 77. P. 53.

147. A.T. Kurissery, K. Satrugnan, V. Bhavaniamma, P.R. Talasila «Flow injection on-line preconcentration and flame atomic absorption spectrometric determination of iron, cobalt, nickel, manganese and zinc in sea-water» // Analyst. 1999. V. 124. P. 191.

148. A.T. Haj-Hussein, G.D. Christian, J. Ruzicka «Determination of cyanide by atomic absorption using a flow injection conversion method» // Anal. Chem. 1986. V. 58. P. 38.

149. A.M; Pimenta, A.N. Araujo, M.C. Montenegro «A sequential injection analysis system for potassium clavulanate determination using two potentiometric detectors» // J. Pharm. Biomed. Anal. 2002. V. 30. P. 931.

150. M.J.R. Lima, S.M.V. Fernandes, A.O. S. S. Rangel «Sequential injection titration of chloride in milk with potentiometric detection» // Food Control. 2004. V. 15. P. 609.

151. I. Ferreira, J. Lima, A. Rangel «Flow injection sequential determination of chloride by potentiometry and sodium by flame emission spectrometry in instant soups» // Analytical Sciences. 1994. V. 10. P. 801.

152. J. Alonso, J. Bartroli, J. Lima, A. Machado «Sequential flow-injection determinations of calcium and magnesium in waters» // Anal. Chim. Acta. 1986. V. 179. P. 503.

153. M. Matin, E. Ganzarolli, A. Lehmkuhl, I. Souza, R. Queiroz «Sequential determination cyanide by flow injection» Journal of Automated Methods and Management in Chemistry. 1999. V. 21. P. 23.

154. A. Gervasio, E. Borges, E. Zagatto, B. Potentiometric «Flow injection determination of glycerol in distilled spirits» // J. Agric. Food Chem. 2002. V. 50. P. 74.

155. M. Carlo, M. Mascini «Enzyme immunoassay with amperometric flow-injection analysis using horseradish peroxidase as a label. Application to the determination of polychlorinated biphenyls» // Anal. Chim. Acta. 1996. V. 336, P. 167.

156. J. Jakmunee, K. Grudpan «Flow injection amperometry for the determination of iodate in iodized table salt» // Anal. Chim. Acta. 2001. V. 438. P. 299.

157. J. Ortuno, C. Rueda «Flow-injection amperometric determination of tacrine based on ion transfer across a water-plasticized polymeric membrane interface» // Sensors. 2007. V. 7. P. 1185.

158. J.A. Cox, T.J. Gray «Flow injection amperometric determination of insulin based upon its oxidation at a modified electrode» // Anal. Chem.1989. V. 61. P. 2462.

159. V. Horvath, G. Horvai, E. Pungor «Amperometric measurements with ion-selective electrode membranes in a flow system» // Microchimica Acta.1990. V. 100. P. 217.

160. S.D. Thomas, D.E. Davey, D.E. Mulcahy, C.W.K. Chow «Indirect amperometric detection of aluminium by flow injection analysis using dasa as ligand» // Analytical Letter. 2005. V. 38. P. 133.

161. J. Wang, H.D. Dewald «Flow-injection analysis of oxidizable species with reverse-pulse amperometric detection» // Talanta. 1982. V. 29.! P. 901.

162. W.E. Linden «Membrane separation in flow injection analysis: gas diffusion» // Anal. Chim. Acta. 1983. V. 151. P. 359.

163. R. Truzell, B. Karlberg «Study of efficiency and response of gasdiffusion devices in flow injection systems» // Anal. Chim. Acta. 1995. V. 308. P. 206.

164. J.S. Canham, G. Gordon, G.E. Pacey «Optimization of parameters for gas-diffusion flow-injection systems» // Anal. Chim. Acta. 1988. V. 209. P. 157.

165. W. Frenzel «Gas-diffusion separation and flow injection potentiometry. A fruitful alliance of analytical methods» // Fresenius J. Anal. Chem. 1990. V. 336. P. 21.

166. W. Frenzel «Membrane based gas sampling and analysis coupled to continuous flow systems» // Fresenius J. Anal. Chem. 1992. V. 342. P. 817.

167. Z. Fang. Flow Injection Separation and Preconcentration. New York: Weinheim, Basel, Cambridge, Tokio, 1993. 260 p.

168. V. Kuban «Gas diffusion/permeation flow injection analysis. Part 1. principles and instrumentation» // Critical Reviews in Analytical Chemistry. 1992. Y. 23. P. 323.

169. E.B. Milosavljevic, L. Solujic, J.L. Hendrix, J.H. Nelson «Flow injection gas-diffusion method for preconcentration and determination of trace sulfide» // Anal. Chem. 1988. V. 60. P. 2791.

170. J. Junsomboon, J. Jakmunee «Flow injection conductometric systemwith gas diffusion separation for the determination of kjeldahl nitrogen inmilk and chicken meat» Anal. Chim. Acta. 2008. V. 627. P. 232.

171. A. Dhaouadi, L. Monser? S. Sadok and N. Adhoum «Validation of a flow-injection-gas diffusion« method for total volatile basic nitrogen determination in seafood products» // Food Chemistry. 2007. V. 103. P. 1049.

172. S.W. Gibb, J.W. Wood, R. Fauzi, C. Mantoura «Automation of flow injection gas diffusion-ion chromatography for the nanomolar determination of methylamines and ammonia in seawater and atmospheric samples» // J. Automat. Chem. 1995. V. 17. P. 205.t

173. R. Liu, B. Sun, D. Liu, A. Sun «Flow injection gas-diffusion amperometric determination of trace amounts of ammonium ions with a cupric hexacyanoferrate» // Talanta. 1996. V. 43. P. 1049.

174. N. Amini, T.J. Cardwell, R.W. Cattrall, S. Kolev «Determination oftmercury(II) at trace levels by gas-diffusion flow injection analysis with amperometric detection» Anal. Chim. Acta. 2005. V. 539. P. 203.

175. S.D. Kolev, P. Fernandes, D. Satinsky, P. Solich «Highly sensitive gas-diffusion sequential injection analysis based on flow manipulation» // Talanta. 2009. V. 79. P. 1021.

176. M.T. Oms, A. Cerda, A. Cladera, V. Cerda, R. Forteza «Gas diffusiontechniques coupled sequential injection analysis for selective determination of ammonia» // Anal. Chim. Acta. 1996. V. 318. P. 251.

177. R.B. Mesquita,„ A.O. Rangel «Gas diffusion sequential injection system for the spectrophotometric determination of free chlorine with, o-dianisidine» Talanta. 2005. V. 68. P.1 268.

178. M.T. Oms, A. Cerda, V. Cerda «Preconcentration by flow-reversal in conductometric sequential" injection analysis of ammonium» // Electroanalysis. 2005. V. 8. P. 387.

179. R. Mesquita, A. Rangel «Gas diffusion sequential injection system for the spectrophotometric determination of free chlorine with o-dianisidine» // Talanta. 2005. V. 68: P. 268.

180. J.R. Farrell, P.J. lies, Y.J. Yuan «Determination of arsenic by hydride generation gas diffusion flow injection analysis with electrochemical detection» //Anal. Chim. Acta. 1996. V. 334. P. 193.

181. C. Lomonte, M. Currell, R. Morrison, I.D. McKelvie, S.D. Kolev «Sensitive and ultra-fast determination of arsenic(III) by gas-diffusion flow injection analysis with chemiluminescence detection» // Anal. Chim. Acta.2007. V. 583.IP. 72.i

182. T. Rupasinghe , T.J. Cardwell, R.W. Cattrall, I.D. Potter, S.D. Kolev «Determination of arsenic by pervaporation-flow injection hydride generation and permanganate spectrophotometric detection» // Anal. Chim. Acta. 2004. V. 510. P. 225.

183. B. Bernhardsson, E. Martins, G. Johansson «Solute transfer in on-line analytical flow-through dialyzers» // Anal. Chim. Acta. 1985. V. 167. P. 111.

184. J.F. Staden «Membrane separation in flow injection systems» // Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. 1995. V. 352. P. 271.

185. H. Silva, L. Alvares-Ribeiro «Optimization of a flow injection analysis system for tartaric acid determination in wines» // Talanta. 2002. V. 58. P. 1311.

186. K. Grudpan, J. Jakmunee, P. Sooksamiti «Flow injection dialysis, for the determinations of anions using ion chromatography» // Talanta. 1999. V. 49. P. 215.

187. A.N. Araujo, J. Lima, M. Saraiva; E. Zagatto «A new approach to dialysis in sequential injection systems : Spectrophotometry determination of L(+)-lactate in wines» // American journal of enology and viticulture. 1997. V. 48. P. 428.

188. A. Rangel, I: Toth «Sequential determination of titratable acidity and tartaricacid in wines by flow injection spectrophotometry» // Analyst. 1998. V. 123. P. 661.

189. K. Hayakawa, Y. Yoneda, Y. Okamoto, T. Rumamaru, M: Ikeda «Rapid determination of oil in water using flow injection analysis and IR detection» // Analytical Sciences. 1999. V. 15. P. 803:

190. E. Hansen «Flow-injection analysis: leaving its teen-years and maturing. A personal reminiscence of its conception and early development» // Anal. Chim: Acta. 1995. V. 308. P. 3.

191. B. Karlberg, S. Thelander «Extraction based on the flow-injection principle : part I. Description of the extraction system» // Anal. Chim. Acta. 1978. V. 98. P. 1.

192. B. Karlberg «Flow injection extraction in theory and practice» // Fresenius'Journal of Analytical Chemistry. 1988. V. 329. P. 660.

193. D.T. Burns; P. Pornsinlapatip «Flow injection extraction spectrofluorimetric determination of aluminium as the275tetraphenylphosphonium aluminium(III) 8-hydroxyquinoline-5-sulphonate» //Analytical Letters. 2002. V. 35. P. 1085.

194. N. Chimpalee, D. Chimpalee, S. Lohwithee, L. Nakwatchara D:T. Burns «Flow injection extraction spectrophotometric determination of copper using bis(acetylacetone)ethylenediimine» // Anal. Chim. Acta. 1996. V. 331. P. 253.

195. T. Perez-Ruiz, C. Martinez-Lozano, V. Tomas, A. Sanz, E. Sahuquillo «Flow-injection extraction-spectrophotometric method for the determination of ranitidine in pharmaceutical preparations» // J. Pharm. Biomedl Anal. 2001. V. 26. P. 609.

196. H. Bergamin, J.X. Medeiros, B.F. Reis, E.A.G. Zagatto «Solvent extraction in continuous flow injection analysis: Determination of molybdenum in plant material» // Anal. Chim. Acta. 1978. V. 101. P. 9.

197. K.L. Peterson, B.K. Logan, G.D. Christian, J. Ruzicka «Sequential-injection extraction for sample preparation» // Anal. Chim. Acta. 1997. V. 337. P. 99.

198. F. Canete, A. Rios, M. Castro, M. Valcarcel «Liquid-liquid extraction in continuous flow systems without phase separation» // Anal. Chem. 1988. V. 60. P. 235.

199. A.JI. Москвин, A.B. Мозжухин, E.A. Мухина JI.H. Москвин «Проточно-инжекционное фотометрическое определение "фенольного индекса" в природных водах в присутствии гуминовых кислот» // Журн. Аналит. Химии. 2005. Т. 60. № 1. С. 70.

200. JI.H. Москвин, А.В. Булатов, Д.Н. Николаева, Г.Л. Григорьев «Проточно-инжекционное экстракционно-фотометрическое определение микроконцентраций фосфат- и силикат-ионов»// Журн. Аналит. Химии. 2002. Т. 57. №. 7. С. 709.

201. Л.Н. Москвин, А.В. Булатов, Н.В. Назарова «Проточно-инжекционное определение микроконцентраций сурьмы в природных276водах с экстракционно-хроматографическим концентрированием»// Журн. Аналит. Химии. 2004. Т. 59. № 10. С. 1097.

202. A. Anthemidis, I. Adam «Development of on-line single-drop microextraction sequential injection system for electrothermal atomic absorption spectrometric determination of trace metals» // Anal. Chim. Acta. 2009. V. 632. P. 216.

203. Z. Fang, M. Sperling, B. Welz «Flow injection on-line sorbent extraction pre-concentration for graphite furnace atomic absorption spectrometry» // J. Anal. At. Spectrom. 1990. V. 5. P. 639.

204. G. Chen, L. Liu «Hyphenation of sorbent extraction« and solid-matrix time-resolved luminescence using tetracycline in milk as a model analyte» // J: Agric. Food Chem. 2004. V. 52. P. 7199.

205. Q. Jin; X. Su; F. Liang; H. Zhang «Flow injection semi-online sorbent extraction preconcentration for graphite furnace atomic absorption spectrometry» // Microchemical Journal. 1999. V. 62. P. 316.

206. J. Huclova, D. Satinsky, T. Maia, R. Karlicek, P. Solich, A.N. Araujo «Sequential injection extraction based on restricted access material for determination of furosemide in serum» // Journal of Chromatography. 2005. V. 1087. P. 245.

207. R. Costa , M. Cardoso, A. Araujo «Metals determination in wines by sequential injection analysis with flame atomic absorption spectrometry» // Am. J. Enol. Vitic. 2000. V. 51. P. 131.

208. JI.H. Москвин, C.B. Дрогобужская, А.Л. Москвин «Проточное фотометрическое определение бериллия с сорбционным концентрированием на волокнистом сорбенте» // Журн. Аналит. Химии. 1999. Т. 54, No 3. С. 272.

209. A. Cerda, V. Cerda. An introduction to flow analysis. Palma de Mallorca, 2009. 218 p.

210. J. Huclova, D. Satinsky, O. Pavlicek, L. Vedralova, R. Karlicek «Using on-line solid phase extraction^ for determination of amiloride in human urine by sequential injection technique» // Anal. Chim. Acta. 2006. V. 573. P. 376.

211. L.N. Moskvin «Chromatomembrane method for the continuous separation of substances» // Journal of Chromatography. 1994. V. 669. P. 81.

212. JI.H. Москвин «Хроматомембранный метод разделения веществ» // Докл. РАН. 1994. Т. 334. № 5. С. 599.

213. Л.Н. Москвин «Хроматомембранный метод разделения веществ. Аналитические и технологические возможности» // Российск. Хим. Журнал. 1996. Т. 40. № 1. С. 67.

214. L.N. Moskvin, J. Simon «Does the chromatomembrane cell improve the quality of environmental analysis» // Talanta. 1999. V. 49. № 4. P. 985.

215. L.N. Moskvin, A.L. Moskvin «Chromatomembrane methods: Novel automatization possibilities of substances separation processes» //" Laboratory Robotics and Automation. 1998. V. 10. P. 3.

216. L.N. Moskvin, J. Simon «Flow injection analysis with the chromatomembrane a new device for gaseous/liquid and liquid/liquid extraction» 11 Talanta. 1994. V. 41. P. 1765.

217. J. Simon, L.N. Moskvin «From three stage procedures to chromatomembrane cells, advanced extraction procedures in flow analysis» //Analytical Sciences. 2001. V. 17. P. 425.

218. L.N. Moskvin, J. Simon «Gas/liquid and liquid/liquid solvent extraction in flow analysis with the chromatomembrane cell» // Sensors. 2006. V. 6. P. 1321.

219. A.B. Булатов, Д.В. Гончарова, Л.Н. Москвин «Проточно-инжекционное фотометрическое определение меркаптанов в светлых нефтепродуктах с хроматомембранным выделением» // Журн. Аналит. Химии. 2006. Т. 61. № 8. С. 868.

220. A.B. Булатов, Д.В. Гончарова, С.А. Леонова, Л.Н. Москвин «Проточно-инжекционное ионометрическое определение сероводорода в светлых нефтепродуктах» // Завадская лаборатория. Диагностика материалов. 2006. Т. 72. № 6. С. 21.

221. R. Reinke, J. Simon «The online removal of dissolved oxygen from aqueous solutions used in voltammetric techniques by the chromatomembrane method» // Anal. Bioanal. Chem. 2002. V. 374. P. 1256.

222. Л.Н. Москвин, В.В. Никоноров «Проточно-инжекционное определение диоксида серы в воздухе с предварительным280хроматомембранным концентрированием» // Журн. Аналит. Химии. 1996. Т. 51. №8'. С. 891.

223. JI.H. Москвин, А.Г. Папсуева, Г.JI. Григорьев «Проточное ионометрическое определение сульфид-ионов с хроматомембранным выделением в природных и сбросных водах» // Вестник СПбГУ. 200Т. Сер. 4. Вып. 3. С. 62.

224. А.Б. Живич, Г.И.Колдобский, В.А.Островский «Тетразолы» // Химия гетероциклических соединений. 1990. С. 1587.

225. Ю.Ю. Лурье. Аналитическая химия промышленных и сточных вод. М.: Химия, 1984. 294 с.

226. Н.С. Фрумина, Н.Ф. Лисенко, М.А. Чернова. Аналитическая химия хлора. М.: Наука, 1983. 200 с.

227. J. Murphy, J.P. Riley «А modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters» // Anal. Chim. Acta. 1962. V. 27. P. 31.

228. В.Г. Горюшина, H.B. Есенина, K.A. Снесарев «Определение фосфора по восстановленной фосфорномолиб- деновой гетерополикислоте в водном растворе» // Журн. аналит. химии. 1969. Т. 24. №11. С. 1699.г %

229. Г.С. Фомин, А.Б. Ческис. Вода. Контроль химической,бактериальной и радиационной безопасности по международным,стандартам. М.: Геликон, 1992. 392 с.

230. Аналитическая химия. Методы идентификации и определения-веществ. Под ред. Москвина JI.H. СПб.: Академия; 2008. Т. 1. 576 с.

231. Государственная фармакопея XI изд. М.: Медицина. Вып 2. 1990. С. 55.282. , А.В. Vishnikin, М.Е.А. Al-Shwaiyat, Ya.R. Bazel, Y. Andruch

232. Rapid, sensitive and selective spectrophotometric determination offphosphate as an ion associate of 12-molybdophosphate with Astra

233. Phloxine»// Microchimica Acta. 2007. Y. 159. N 3-4. P. 371.■ *

234. J A.A. Федоров, Ф.В. Черняховская, A.C. Вернидуб, М.П.• * s

235. Ананьевская, В.П. Замараев. Аналитическая химия фосфора. М.: Наука,11974.218 с.

236. J.Z. Zhang, C.J. Fischer, Р.В. Ortner «Optimization of performance and minimization of silicate interference in continuous flow phosphate analysis»// Talanta. 1999. Y. 49. № 2. P. 293.

237. JI.B. Мышляева, B.B. Краснощеков Аналитическая химия кремния. М.: Наука, 1972. 212 с.

238. Keisuke Morita, Emiko Kaneko «Spectrophotometric Determination of Arsenic in Water Samples Based on Micro Particle Formation of Ethyl Violet-Molybdoarsenate» // Analytical Sciences. 2006. V. 22. P. 1085.

239. Аналитическая химия. Под ред. О.М. Петрухина. Москва: Химия, 2001.496 с.

240. А.И. Лазарев, В.И. Лазарев, И.П. Харламов. Исследование условий фотометрического определения мышьяка по реакции мышьяковистого водорода с 2,3,5-трифенилтетразолием // Заводская лаборатория. 1980. Т. 46. № 4. С. 291.

241. A.M. Колесникова, А.И. Лазарев Применение производных тетразолия для спектрофотометрического определения мышьяка // Журн. аналит. химии. 1987. Т. 42. № 7. С. 1270.

242. Becker М., Fuhrman В., Spohn U. Selective determination of gas dialisable components in complex sample solutions using triangle programmed coulometric titration in continuous flow systems. // Anal. Chim. Acta. 1996. P. 115.

243. ГОСТ 22387.2-97. Газы горючие природные. Методы определения сероводорода и меркаптановой серы. Минск: Изд. стандартов, 1998. 22 с.

244. Дж. Уильяме. Определение анионов. М.: Наука, 1982. 622 с.

245. А.И. Бусев, Л.Н. Симонова. Аналитическая химия серы. М.: Наука, 1975. 262 с.

246. А.В. Булатов, Д.В. Гончарова, Л.Н. Москвин «Фотометрическое определение меркаптанов в светлых нефтепродуктах» // Журн. аналит. химии. 2006. Т. 61. № 5. С. 540.

247. ISO 10530. Water quality; determination of dissolved sulfide; photometric method using methylene blue.

248. A.R. Sousa, M.A. Trancoso «Validation of an environmental friendly segmented flow method for the determination of phenol index in waters as alternative to the conventional one» // Talanta. 2009. V. 79. P. 796.

249. M. Okada, Н. Miyata, К. Toei «Determination of nitrate and nitrite in river waters» // Analyst. 1979. V. 104. P. 1195.

250. Ю.А. Золотов, Г.И. Цизин, С.Г. Дмитриенко, Е.И. Моросанова. Сорбционное концентрирование микрокомпонентов из растворов. Применение в неорганическом анализе. М.: Наука, 2007. 320 с.

251. ГОСТ 20851.2-75. Удобрения минеральные. Методы определения содержания фосфатов. М.: Издательство стандартов, 1975.

252. ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

253. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

254. САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

255. СПбГУ) ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ1. УТВЕРЖДАЮ

256. Декан Химического факультета СПбГУ1. А.Ю. Билибин03 » сентября 2010 г.

257. Испытательная установка для определения оптической плотности вод1. ЦИА-1»

258. Программа и методика первичной и периодической аттестации испытательного оборудованияг. Санкт-Петербург 2010 г.1. Введение

259. Технические характеристики испытательной установки

260. Диапазон длин волн прибора "Red Tide" для определения спектров поглощения образцов (350-1000) нм

261. Скорость потока жидкости создаваемого перистальтическим насосом (0,05 6) см3/мин

262. Оптическое разрешение ~ 2 нм

263. Отношение сигнал/шум 250/1

264. Контролируемые характеристики

265. Коэффициент корреляции (линейности) спектров поглощения для образцов вод Не менее 99,8 %

266. Относительное стандартное отклонение результатов измерения скорости потока жидкости (Б) Не более б %

267. Средства измерения, используемые при аттестации

268. Барометр для измерения давления окружающей среды барометр-анероид МД49.2.

269. Гигрометр для измерения температуры окружающей среды гигрометр психометрический ВИТ-2.

270. Ротаметр РМ-06 для местного измерения расхода (жидкость/жидкость)

271. Все средства измерения должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

272. Стандартные образцы, используемые при аттестации Государственный стандартный образец фосфат-ионов — ГСО 7748-99.

273. Условия проведения аттестации

274. При внешнем осмотре убедиться в комплектности установки, в отсутствии видимых механических повреждений.

275. Привести установку в рабочее состояние.

276. Включить насос. Измерить ротаметром скорость потока не менее трех раз.

277. Результаты наблюдений, полученные в соответствии с пп. 7.4 и 7.5, занести в протокол по форме таблиц 1 и 2.