CC BY
8
_Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXIX. 2015. № 4_
УДК 004.9: 661.11: 661.419.4: 661.487.2
Л. В. Трынкина, В. Е. Трохин, А. Г. Вендило, А. М. Бессарабов*
ПАО Научный центр «Малотоннажная химия», Москва, Россия 107564, Москва, Краснобогатырская ул., д. 42 * e-mail: [email protected]
БАЗА ДАННЫХ АНАЛИТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОГО ВЕЩЕСТВА В ОСОБО ЧИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ
Аннотация
Для оптимизации процедуры определения основного вещества на основе CAL S-стандарта ISO-10303 (STEP) разработана база данных аналитических приборов. Применение концепции CALS позволяет создать стандартизированный подход для автоматизированного аналитического мониторинга, сократить время аналитических исследований и повысить качество научно-исследовательских работ.
Ключевые слова: база данных; аналитический мониторинг; CALS; основное вещество; особо чистые вещества.
В последнее время при производстве химических реактивов и особо чистых веществ существенно увеличилось число параметров, определяющих качество продукта. Одновременно возросли требования к методам аналитического контроля особо чистых веществ. Решение этих проблем аналитического мониторинга возможно только на основе современной инновационной системы компьютерного менеджмента качества (КМК-системы) [1].
Информационный комплекс системы создавался на основе международного CALS-стандарта ISO-10303 (STEP) [2]. Система осуществляет ввод, обработку и хранение информации об основных элементах аналитического мониторинга: перечень объектов для контроля (классификатор веществ); сведения об используемых аналитических методах (включая предварительные этапы - отбор пробы и подготовка ее к анализу); сведения об используемых
аналитических приборах; метрологическое обеспечение работы; блок нормативно-технической документации (ГОСТ, ТУ и пр.).
Для информационного обеспечения КМК-системы была разработана база данных методов анализа и аналитических приборов, используемых в технологии получения химических реактивов и особо чистых веществ. Все методы анализа и приборы были структурированы по 4-м основным кластерам показателей качества: содержание основного вещества, катионы металлов, анионы и взвешенные частицы.
Основными методами определения основного вещества в особо чистых веществах являются: газовая хроматография, хромато-масс-спектроскопия и высокоэффективная жидкостная хроматография. Все эти 3 метода являются подкатегориями САЬБ-системы, по которым сгруппированы соответствующие им аналитические приборы (рис. 1).
4 База данных аналитических приборов для 1.2td' ^ вь.та^и-чргою^рд е> i
Файл [Травка Вил Настройки ?
s'iü <ь m А С Ф»^»
Навигатор
i®
Н |Й] Категории
В ¡И] База данных аналитических приборов Е 1. Приборы.Основное вещество
♦ g 1.1 Газовая хроматография. Газовые хрс| В и 1.2 Хромато-масс-спектросколия
В Россия "Кристалл"
* §ä " Хроматэк-Кристалл 5000" + "Хроматэк-Кристалл мсГ Е gj] Япония "Shimadzu"
н Si
В В Япония "Shimadzu -GCM^ & США "FINNIGAN FOCUS DSQ. 03 Щ США "ISQ™" Be Б США "ITQ™" ♦ Б США "TSQ QUANTUM XLS'M" & Q CLUA "Thermo Scientific DFS"
♦ 1.3 Высокоэффективная жидкое^ ffi Ц 2. Приборы. Катионы металлов Ш В 3. Приборы. Анионы Ш 4. Приборы. Взвешанные частицы
масс-спектр H-HOHaxa.jpg @ 100°/о (RGB/8)
Готово
10 20 blMsnsnt
iU,
Л
^1SJ2<J
» ti
■ ■ ■■*'..............in ■.
SO 90 CO 110 120 130
100 %
Док: 204.3K/204.3K
14V
л
Рис. 1. CALS-система база данных аналитических методов и приборов. Хромато-масс-спектрометрия: а - Shimadzu-QP2010S; б - масс-спектр н-нонана
Газовая хроматография (подкатегория 1.1) используется нами для анализа газообразных, жидких
и твердых веществ с молекулярной массой меньше 400, которые должны удовлетворять определённым
Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXIX. 2015. № 4
требованиям, главные из которых - летучесть, термостабильность, инертность, лёгкость получения. Этим требованиям в полной мере удовлетворяют, как правило, органические вещества, поэтому газовую хроматографию широко используют как серийный метод.
Основными приборами для этого метода исследований являются газовые хроматографы. Все приборы в базе данных газовых хроматографов разбиты по подкатегориям: «Страна производитель/Фирма». Из всей совокупности разработчиков только 3 производителя предлагают серии приборов: Япония (Shimadzu) - GC2010, GC2014; Россия (Цвет) - Цвет-800, «ЦВЕТАНАЛИТИК»; Россия (Кристалл) - Кристалл-2000, Кристалл-2000М, Кристаллюкс-4000М, Кристалл 5000. Все остальные производители выпускают единичные марки газовых хроматографов: Корея, Acme-6100; США, Agilent 6850; США, Clarus 500; США, PerkinElmer AutoSystem XL; Россия, ГАЛС-311; Россия, Яуза-200; Россия, ЛГХ-3000.
Хромато-масс-спектрометрия (подкатегория 1.2) используется нами для анализа смесей главным образом органических веществ и определения следовых количеств веществ в объеме жидкости. Все подобранные нами приборы в базе данных хромато-масс-спектрометров также разбиты по подкатегориям (рис. 1): «Страна производитель/Фирма». Из всей совокупности разработчиков только 2 производителя предлагают серии приборов: Япония (Shimadzu) -QP2010S (рис. 1а), GCMS-QP2010; Россия (Кристалл) - Хроматэк-Кристалл 5000» с масс-
спектрометрическим детектором (МСД) DSQII, Хроматэк-Кристалл МС. Все остальные 5 из рассматриваемых основных приборов производятся в США различными фирмами: Thermo Scientific «DFS», TSQ QUANTUM XLS™, ITQ™, ISQ™, FINNIGAN FOCUS DSQ.
Многие из наших органических соединений невозможно разделить на компоненты с помощью газовой хроматографии и хромато-масс-спектроскопии, но можно с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (подкатегория 1.3). Из всей совокупности разработчиков приборов для ВЭЖХ, показанных в базе данных (рис. 1), только 2 производителя предлагают серии приборов: Япония (Shimadzu) -LCMS-2010, Jasco; Россия (Химавтоматика) -ЦветЯуза 01, ЦветЯуза 02, ЦветЯуза 03, Яуза-100; Все остальные 6 из рассматриваемых основных приборов производятся в России, США и Южной Корее различными фирмами: Россия (Люмекс) -ЛЮМАХРОМ; Россия (Цвет) - Цвет-4000; Россия (Милихром) - Милихром-5; Корея
(YoungLinInstrument) - YL9100; США (PerkinElmer) -Turbo LC Plus; США (Agilent) - Agilent 1200 Series.
Для КМК-системы разработана база данных аналитических приборов, используемых при определении основного вещества в химических реактивах и особо чистых веществах. Применение концепции CALS при разработке КМК-системы позволяет создать базу для автоматизированного аналитического мониторинга, сократить время аналитических исследований и повысить качество научно-исследовательских работ.
Трынкина Любовь Владимировна, зав. лаб. ПАО НЦ «Малотоннажная химия», Россия, Москва.
Трохин Василий Евгеньевич, к.х.н., директор ПАО НЦ «Малотоннажная химия», Россия, Москва.
Вендило Андрей Григорьевич, к.х.н., ген. директор ПАО НЦ «Малотоннажная химия», Россия, Москва.
Бессарабов Аркадий Маркович, д.т.н., проф., зам. директора ПАО НЦ «Малотоннажная химия», Россия, Москва.
Литература
1. Разработка информационной технологии и компьютерный менеджмент качества неорганических кислот особой чистоты / Бессарабов А.М. [и др.]. Известия МГТУ «МАМИ». 2014. Т. 3. № 2 (20). С. 55-59.
2. Модернизация системы аналитического мониторинга органических растворителей особой чистоты на основе концепции CALS / Трынкина Л.В. [и др.]. Ремонт, восстановление, модернизация. 2013. № 6. С. 1521.
Trynkina Lyubov Vladimirovna, Trohin Vasilij Evgenevich, Vendilo Andrej Grigorevich, Bessarabov Arkadiy Markovich*
R&D Centre "Fine Chemicals", Moscow, Russia. * e-mail: [email protected]
THE DATABASE OF ANALYTICAL EQUIPMENT FOR DETERMINING THE MAIN SUBSTANCE IN THE HIGH PURITY MATERIALS
Abstract
The database of analytical devices was developed on the basis of CALS-standard ISO-10303 (STEP) to optimize procedures for determining the main substance. Applying the CALS concept allows to create the standardized approach for the automated analytical monitoring, to reduce time of analytical studies and to improve the quality of scientific researches.
Key words: database, analytical monitoring, CALS, main substance, high purity substances.
