Некрасов В.В.¹, Вакуленко С.П. ¹, Кривошеев Я.В.¹,
Никитенко В.А.¹, Сенаторов А.В. ²

¹Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ), Россия, Москва

²ООО «Физлабприбор», Россия, Москва

Инновационный подход в физико-химическом анализе: супрамолекулярная квалиметрия

Развитие науки, наукоемких отраслей техники немыслимо без эффективных технологий анализа. Одним из перспективных направлений в этой области является компьютерная квалиметрия – аналитический подход, сочетающий использование методов инструментального анализа и современных достижений информационных технологий [1]. Вместе с тем, методологический подход подавляющего большинства инструментальных аналитических разработок базируется на традиционной парадигме покомпонетного анализа объектов и не учитывает особенностей наноструктуры внутренней самоорганизации объектов. Такая самоорганизация, обусловленная взаимодействиями между компонентами смеси и возникающая в процессе формирования конечного продукта, определяется действием факторов внешней среды и технологическими особенностями каждого конкретного производства.

Перспективы дальнейшего развития аналитических технологий, по мнению ведущих специалистов этой отрасли, требуют пересмотра существующих методологических парадигм. Сегодня мы на пороге значительных изменений: в новой методологии анализа вместо определения большого числа отдельных компонентов оценивается общий "образ" пробы, что в ряде случаев чрезвычайно важно [2].

Получение таких образов обеспечивает супрамолекулярная квалиметрия – инновационный методологический подход, отражающий, наряду с совокупным проявлением компонентного состава объектов, также и тонкие особенности их наноструктурной самоорганизации, обусловленные взаимодействиями нековалентной природы между входящими в состав объекта химическими компонентами (супрамолекулярными взаимодействиями [3]). По существу, такой подход является новым направлением развития интеллектуальных систем машинного зрения, способных, за счет эффективного сочетания современных возможностей аналитической аппаратуры и информатики, обеспечить решение актуальных задач экспресс-контроля и непрерывного мониторинга качества и безопасности промышленных продуктов и объектов окружающей среды на наноструктурном уровне [4].

Методологические основы супрамолекулярной квалиметрии базируются на экспериментальных подходах нанофотоники и сводятся к комплексному анализу совокупности физико-химических явлений, возникающих при взаимодействии фотонов с входящими в состав макрообъектов структурами наномасштабных размеров – атомно-молекулярными образованиями и супрамолекулярными кластерами [5].

Эффективность реализации такой методологии в контроле водных систем, продуктов нефтехимии, лекарственных препаратов и некоторых видов пищевой продукции обсуждается в настоящем докладе.

1. Основы спектральной компьютерной квалиметрии жидких сред (по ред. проф. А.Е.Краснова) – М.: «Юриспруденция», 2007. – 264 с.

2. Золотов Ю.А. Журнал аналитической химии, 2001, т. 56, № 9, с. 901; там же, 2004, т. 59, № 7, с. 677.

3. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы. — Новосибирск: Наука, 1998. 334 с.

4. Некрасов В.В., Никитенко В.А. Новые горизонты машинного зрения в наномире – Автоматизация в промышленности, 2009, №11, с. 32 – 35.

5. Nekrasov V.V., Lazarenko-Manevich R. M., Gasanov J. R., et al, Patent US 7427508, B2, 2008.