В рецензии на книгу, посвященную миниатюризации аналитических систем [1], известный испанский химик-аналитик М. Валкарсель [2] писал, что наиболее значительными тенденциями в развитии аналитической химии в настоящее время можно считать автоматизацию, миниатюризацию и упрощение анализа. В отношении этих тенденций можно проводить дискуссии, но то, что миниатюризация — одна из важнейших тенденций, — факт непреложный. Причем это направление вовсе не характерно только для последних лет: стремление к миниатюризации было, в сущности, всегда. Даже в классическом качественном анализе еще в 50-е годы прошлого века внедрялись полумикрометоды вместо традиционных макрометодов. В элементном органическом анализе существенное уменьшение навески было реализовано очень давно.
Процесс миниатюризации наглядно проявляется в последовательном уменьшении габаритов аналитических приборов. Почти не осталось напольных приборов (кроме самых сложных), почти все массовые аналитические приборы — настольные. Многие фирмы выпускают портативные, "ручные" фотометры и иономеры; появились даже компактные масс-спектрометры; известны многочисленные малоразмерные газоанализаторы; для контроля газов выпускаются разнообразные очень компактные сенсоры. В числе относительно новых достижений в направлении миниатюризации — концентрирование микрокомпонентов в микромасштабе: твердофазная микроэкстракция, микрожидкостная экстракция в каплю и другие способы. Созданы микроварианты проточных методов анализа, развиваются микроварианты хроматографии.
Особое место занимают микрофлюидные системы, используемые для реализации различных методов анализа жидкостей, прежде всего капиллярного электрофореза. Этому направлению миниатюризации посвящается множество публикуемых работ, конференций, специальный журнал Lab-on-a-Chip, книги, в том числе одна на русском языке [3].
Что дает миниатюризация? Снижается расход реагентов, самих анализируемых веществ, разных вспомогательных веществ, начиная с воды. Уменьшается потребление электроэнергии. Экономится рабочее место, облегчается решение проблемы транспортировки. В малых объемах быстрее достигается химическое и физическое равновесие в системах, в этом случае возможно увеличение производительности анализа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Rios A., Escarpa A., Simonet B. Miniaturization of analytical systems. Principles, designs and applications. New York: Wiley, 2009. 384 p.
2. Varcarcel Cases M. Anal. Bioanal. Chem. 2010. V. 396. P. 2375.
3. Микрофлюидные системы для химического анализа. Под ред. Золотова Ю.А. и Курочкина В.Е. М.: Физматлит. 2011. 528 с.