Ученые Самарского университета создали гипербыстрый анализатор состава веществ

Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева  создали прибор для гипербыстрого анализа состава веществ. Портативный газовый микрохроматограф даже в полевых условиях буквально в течение нескольких минут может выдать точные данные о составе атмосферы, качественном и количественном составе нефти и газа, или проанализировать биомаркеры в выдыхаемом человеком воздухе.

Газовая хроматография является одним из самых популярных в мире методов химического анализа веществ, находящихся в земле, воде и воздухе. При этом стандартный анализ на использующихся сейчас газовых хроматографах иногда длится более часа, а сами эти приборы, как правило, громоздки и рассчитаны на применение в стационарных условиях на промышленных предприятиях.
Микрохроматограф, созданный учеными Самарского университета, способен произвести качественный анализ вещества в течение буквально нескольких минут. Кроме того, он  мобилен и портативен – меньше и легче ноутбука, что дает возможность  использовать его в полевых условиях. А наличие беспроводной связи с микрогазохроматогрофом позволяет осуществлять дистанционный анализ и удаленное управление этим прибором. Таких характеристик разработчики достигли благодаря созданию в Самарском университете уникальных хроматографических модулей (дозаторов, детекторов, хроматографических микроколонок), выполненных на плоскости пластин из различных материалов.
"Микрофлюидные системы, на основе которых создан наш прибор, анализируют сложные смеси в хроматографических микроканалах, расположенных на плоскости. Поэтому анализ происходит в динамических условиях", - обозначает особенности газохроматографического анализа в новом приборе заведующий кафедрой химии Самарского университета, профессор Игорь Платонов.
В создании опытного образца микрохроматографа приняли участие более семи кафедр Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева. Прибор прошел весь необходимый цикл испытаний, запатентован,  аттестован в ВНИИМ им Д.И.Менделеева, и на базе Самарского университета организовано его опытно-промышленное производство. Из зарубежных комплектующих используются только микросхемы и газовые микроклапаны. Все остальное, в том числе программное обеспечение и прибор в целом, изготавливается силами самого университета. При этом стоимость нового анализатора получается более чем в два раза ниже, чем аналогичных стационарных  хроматографов.
Микрохроматограф разработки Самарского университета уже хорошо зарекомендовал себя при проведении разного рода экологических мониторингов, в том числе в районах расположения потенциально опасных промышленных производств, при проведении оперативных анализов качественного и количественного состава нефти и газа на нефтехимических предприятиях (от этого напрямую зависит стоимость их продукции), и даже при проведении археологических изысканий.
Новая разработка ученых Самарского университета заинтересовала и их коллег за рубежом.  Исследователи из Ольденбургского университета имени Карла фон Осецкого (Германия) под руководством профессора Франка Ресснера, например, разрабатывают катализаторы для переработки нефтепродуктов в моторное топливо. Гибридная микрофлюидная  технология газоанализа, разработанная в Самарском университете, поможет германским химикам значительно продвинуться в этом направлении.
"Нас очень интересует использование микрохроматографа в моих исследованиях по созданию катализаторов. Нам нужен гипербыстрый анализ с высокой чувствительностью и надежностью. С помощью этого прибора мы оперативно получим оценку целого ряда показателей катализаторов до и после реакции, оценим срок жизни катализатора, добьемся увеличения выхода целевых, желаемых продуктов", - отметил профессор Ресснер в ходе своего визита в Самарский университет.
Катализаторы, которые разрабатываются в Ольденбургском университете, предназначены для создания новейших сортов топлива и моторных масел, отвечающих ужесточающимся экологическим нормам. Микрохроматограф, разработанный в Самарском университете под руководством профессора Игоря Платонова, способен помочь немецким химикам быстро и с высокой точностью определить газовый состав смеси до и после каталитической реакции.
Фото: Екатерина Винокурова (фотоклуб "Иллюминатор")