ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2011, том 66, № 6, с. 665-666
= КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ
МАК-МАХОН ДЖ. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ. РУКОВОДСТВО ПО ЛАБОРАТОРНЫМ, ПОРТАТИВНЫМ И МИНИАТЮРНЫМ ПРИБОРАМ. ПЕР. С АНГЛ. ПОД РЕД. МОСКВИНА Л.Н. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ: ЦОП "ПРОФЕССИЯ". 2009. 352 С.
Эта книга базируется на курсе лекций, составленных и прочитанных автором в университете г. Дублина (Ирландия) в рамках курса повышения квалификации специалистов. Как следует из введения, основной целью автора являлось освещение тенденций развития аналитического оборудования, включая разработку стационарных и портативных приборов, применение полевых устройств, интегрирование аналитического оборудования в промышленные процессы, а также миниатюризация.
Аналитическое приборостроение является одной из наиболее динамично развивающихся в мире отраслей: за последние 15 лет объем мирового производства аналитических приборов вырос более чем в 5 раз. Текущий годовой объем продаж аналитического оборудования оценивается в 21—25 млрд. долларов. Этот разброс объясняется интеграцией специализированного лабораторного аналитического оборудования в производственный процесс, провести грань между продажами аналитического оборудования и оборудования, интегрированного в технологические процессы, довольно сложно.
Одной из доминирующих тенденций в аналитическом приборостроении является миниатюризация. Можно выделить несколько периодов в развитии аналитического приборостроения, которые опосредовано связаны с различными поколениями аналитических приборов. Эра миниприборов началась в 70-х годах прошлого века, а в 90-х годах появились микроприборы. И, наконец, в наше время начинается постепенное внедрение нанотехнологий. Несмотря на то что автором вводится несколько иная классификация этих этапов, одним из важнейших достоинств руководства является критический анализ инструментальных решений, базирующихся на принципах современных аналитических методов.
Изложение укладывается в следующую схему: первоначально рассматривается традиционное (стационарное) лабораторное оборудование, далее автор останавливается на портативных аналитических приборах и приборах для контроля технологических процессов, и, наконец, переходит к описанию миниатюрных аналитических приборов, многие из которых упоминаются в настоящий момент только в периодической литературе. Необходимо отметить, что в рамках каждой главы автор пытается рассмотреть как серийно выпускаемую аппаратуру, так и
приборы, находящиеся на стадиях исследования и разработки. При этом большое внимание уделяется инструментальным решениям в области фармацевтического и медико-биологического анализа, что, впрочем, вовсе не сужает поле зрения на аналитическое приборостроение в целом, поскольку в этих областях находят применение практически все важнейшие аналитические методы.
Первая глава представляет собой введение, которое кратко знакомит с аналитическими приборами и аналитическими процессами вообще. В ней автор излагает свои принципы общего подхода к процедуре химического анализа и аппаратурного оформления аналитических методов. Далее книга разделена на крупные разделы, а нумерация глав продолжается.
Раздел I посвящен традиционному (стационарному) лабораторному оборудованию. В пяти главах этого раздела автор использует систему унифицированных понятий, согласно которой каждый прибор представляется как совокупность его пяти функциональных узлов: источника, устройства ввода пробы, селектора, понимаемого автором как генератор аналитического сигнала, детектора и системы регистрации. Во второй главе автор рассматривает спектроскопические приборы для спектрометрии в видимой и ультрафиолетовой областях спектра; спектроскопии в ближней и средней инфракрасной областях спектра, а также рамановской спектроскопии; приборы для флуориметрии и фосфоримет-рии; спектроскопии ядерного магнитного резонанса и масс-спектрометрии. Последний раздел этой главы посвящен приборам, используемым в методах атомной спектроскопии: атомно-абсорбционным, атомно-флуоресцентным и атомно-эмиссионным, преимущественно с индуктивно связанной плазмой как источником возбуждения спектров.
Третья глава описывает приборы, основанные на принципах предварительного разделения аналитов: хроматографические методы анализа (газовую, жидкостную, сверхкритическую флюидную хроматографию) и капиллярный электрофорез. Заключительная часть третьей главы посвящена аппаратурному оформлению комбинированных методов анализа. В четвертой главе представлен обзор методов и приборов, позволяющих осуществить визуализацию объектов анализа. Здесь автор рассматри-
666
БОРЗЕНКО
вает различные виды микроскопии, включая оптическую, электронную и сканирующую зондовую, а также спектральные приборы для анализа изображений. В пятой главе описываются приборы для электрохимических методов анализа: потенциометры, вольтамперометрические анализаторы и кондуктометры. В шестой главе кратко описаны приборы для термогравиметрического анализа, дифференциальные сканирующие калориметры и рентгеновские дифрактометры.
Раздел II посвящен портативным аналитическим приборам с обсуждением причин их появления на рынке аналитического оборудования и основных преимуществ перед традиционными аналогами. Представлен большой иллюстративный материал по практическому применению приборов этого типа в различных областях (медицина, контроль окружающей среды, обеспечение общественной безопасности и т.п.)
В разделе III обсуждаются приборы для контроля технологических процессов. Создание таких приборов во многом обусловлено необходимостью получения результатов анализа на месте отбора проб в реальном масштабе времени для последующего их использования при принятии оперативных решений. В этом случае большое значение имеет мобильность систем аналитического контроля. Автор подробно разбирает вопросы, связанные с отбором проб и анализом в потоке, а также приводит много примеров приборов, применяемых для анализа, осуществляемого в ходе технологического процесса.
В последнем IV разделе описаны тенденции развития в области аналитического приборостроения, прежде всего дальнейшая миниатюризация и создание систем полного анализа, микроаналитических систем (МАС, англоязычная аббревиатура ц-TAS — Micro Total Analysis System), "лабораторий на чипе" (LOC, Lab-on-a-Chip). Суть таких систем сводится к интеграции всех стадий аналитического цикла на кремниевом или полимерном микрочипе с разветвленной системой каналов, в которых должна осуществляться предварительная подготовка пробы, разделение и последующее детектирование. Такие устройства обладают рядом преимуществ по сравнению с их привычными макро и даже мини аналога-
ми. Подробно проанализированы типичные топологические схемы и конструкции составных элементов МАС, стратегия отбора проб и выполнения анализов с использованием микрочиповых систем, а также рассмотрены варианты их практического применения.
При написании учебного пособия автор вынужден балансировать между объемом подаваемого материала и глубиной его изложения. Это создает определенные трудности в обработке и компоновке фактического материала. Приверженность автора к рассмотрению инструментальных аспектов на основе унифицированной блок-схемы устройств далеко не всегда упрощает сравнение и сопоставление приборов, применяющихся для аппаратной реализации различных методов. Порой это приводит к очевидным недоразумениям и нелепостям, на что указывается в предисловии научного редактора русского издания (так, в потенциметрических приборах в качестве "источника" предлагается рассматривать электрод сравнения, в вольтамперометрии — это сетевой источник питания устройства и т.п.). Кроме того, в некоторых случаях автор несколько однобоко отражает сферу применения определенных методов в повседневной аналитической практике (так, электрохимические методы рассматриваются только с позиции создания детекторов для хроматографии и химических сенсоров). Отметим и тот факт, что в ряде моментов научный редактор взял на себя смелость отойти от буквального перевода, максимально придерживаясь логики и последовательности изложения материала автором, чтобы сохранить фактический смысл авторского текста.
Вместе с тем можно отметить уникальность руководства в плане широты охвата важнейших направлений аналитического приборостроения, наглядного и доступного изложения материала. Оно может быть полезным студентам, аспирантам и специалистам, работающим как в области создания новых методов анализа, так и в области практической аналитики.
А.Г. Борзенко
ЖУРНАЛ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 66 № 6 2011
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.