Техника - молодёжи 1987-06, страница 29

ГОСЭКЗАМЕНЫ

ря ПОЛИМЕРОВ

Время остро поставило проблему качества промышленной продукции. Вчера о госприемке мы еще не задумывались, а сегодня уже решаем поставленные ею конкретные социальные и научно-технические задачи. На них и обратил внимание молодежи товарищ М. С. ГОРБАЧЕВ в своем выступлении на XX съезде ВЛКСМ.

Выход на новые рубежи качества немыслим без научно обоснованных методов технологического контроля, приборной базы. О возможностях современных аналитических приборов рассказ нашего специального корреспондента.

Владислав КСИОНЖЕК

Даже избалованная Принцесса на горошине по сравнению с госпожой Тонкой химической технологией покажется барышней без особых претензий. Малейшее нарушение условий процесса, ничтожно малое изменение дозировки сырья — и вот уже вместо доброкачественной продукции установка гонит брак. И всего опаснее, что по внешнему виду продукта, например какого-либо лекарственного препарата, его качество не определишь. Белый порошок. На вкус его пробовать не станешь...

Чем сложнее по составу химические изделия, тем труднее узнать, чего в них и сколько заложено. Проверка на соответствие ГОСТам превращается в непростую научно-техническую задачу.

Конечно, спектральный анализ позволит быстро и без хлопот определить, сколько в образце углерода, железа, кислорода. Но к молекулярному составу, если смешаны различные вещества полимерной природы, этот метод, увы, слеп. Вот почему традиционные способы контроля качества продукции нефтехимической промышленности отнимают многие часы (иногда потери времени достигают нескольких суток) и по сложности не уступают основному технологическому процессу.

Например, пробы каучуков высушивают, формуют, затем терзают всеми доступными способами очень долго.

Хорошо, если прочностные характеристики изделия оказываются в норме. А если нет? Как узнать в таком случае, чего не хватает, что нужно добавить в «котел», чтобы довести до кондиции промышленную партию?

Между тем задача анализа слож

ных веществ в принципе решена уже давно. Ныне хроматографические приборы, позволяющие определять состав практически любых смесей, прочно обосновались в лабораториях ученых. (Примерно половина действующих аналитических приборов — это хроматографы.)

— Не настала ли пора использовать их на производстве, для контроля качества продукции?

Этот вопрос я задал Всеволоду Викторовичу Шевкунову, заместителю начальника отдела разработки хроматографических приборов СКБ аналитического приборостроения НТО АН СССР, расположенного в Ленинграде.

— Несколько лет назад,— сообщил он,— жидкостный хроматограф, созданный в лаборатории, был установлен на нефтехимическом комбинате в Нижнекамске (одном из крупнейших предприятий отрасли). Отпала нужда в сложных многостадийных испытаниях каучуков. За считанные минуты определялся молекулярный состав образцов...

Однако, хоть времени с тех пор прошло немало, широкого внедрения прибора на производстве не последовало.

Причина неудачи, думается, скрывалась в самой его конструкции. Но для того чтобы в этом убедиться, нужно сначала разобраться, как действует жидкостный хроматограф.

ПИШЕМ — «ЦВЕТ», ПОДРАЗУМЕВАЕМ — «ВЕС»

Основная деталь такого прибора — хроматографическая колонка. Это маленькая трубка, в которую плотно набивается сорбент — очень тонкий порошок с особыми свойствами поверхности. Через колонку

прокачивается специальная жидкость (так называемый элюент), в которой растворена интересующая нас смесь веществ.

В сорбенте растворенные вещества разделяются. Молекулы одних проскакивают через колонку быстро, другие застревают надолго.

Почему так происходит? Частицы порошка имеют пористую, губчатую структуру. Причем все микропоры примерно одного размера. Пускай в элюенте растворены молекулы двух сортов. Порошок (сорбент) выбирается такой, чтобы меньшие по размеру молекулы помещались в порах, а большие нет.

«Любопытные» маленькие молекулы, следуя через колонку, будут заходить в поры, задерживаться в них некоторое время и только после этого вымываться. А большие молекулы проскакивают весь путь «на зеленый свет». Исключаются колонкой, как выражаются хроматографисты.

Для того чтобы решить задачу анализа смеси, остается определить природу каждого из разделенных колонкой веществ. Это можно сделать, например, измерив их коэффициенты преломления.

ПОЧЕМУ КОЛОНКИ ДОЛЖНЫ «ПОХУДЕТЬ»

Еще совсем недавно для хроматографических колонок обычным считался диаметр 4 мм. Казалось бы, это совсем немного. Однако во всем мире ведется упорная борьба за уменьшение их габаритов. И ничего в этом удивительного нет. Чем тоньше они станут, тем меньше дефицитных, дорогих, крайне сложных в изготовлении сверхчистых растворителей и сорбентов будет расходоваться во время анализов.

Уже появились на мировом рынке колонки с диаметром 2 мм, 1 мм. Но вот приборы с диаметром колонки 0,5 мм научились делать лишь в СКБ аналитического приборостроения НТО АН СССР.

НА ПУТИ К СЕМЕЙСТВУ 0,5 ММ

Нелегко сделать хорошую микроколонку. Малейшая шероховатость на внутренних стенках трубки — и ее однородность будет нарушена. Сорбент должен быть упакован по всему каналу одинаково плотно, без пустот и сгустков.

До сих пор для изготовления

27