Анализ в потоке (flow analysis) представляет собой совокупность методов аналитической химии, основанных на контролируемом перемещении растворов реагентов и пробы внутри проточной системы. Суть подхода заключается в автоматизированной последовательной обработке образца в движущемся потоке жидкости или газа, что обеспечивает высокую скорость, воспроизводимость и точность измерений.
Методы анализа в потоке особенно востребованы при необходимости обработки большого числа образцов в ограниченные сроки, в условиях, когда важны минимальные затраты реагентов и снижение влияния человеческого фактора.
1. Проточно-инжекционный анализ (ПИА). Наиболее распространённая форма, основанная на однократном или многократном введении пробы в поток переносчика, где она подвергается химической реакции с реагентами и образует детектируемый сигнал.
2. Сегментированный проточный анализ. Проба разделяется на отдельные сегменты воздушными пузырьками, что позволяет минимизировать взаимное смешение и улучшить условия реакции. Этот вариант широко применялся в клинической химии и при анализе сточных вод.
3. Несегментированные проточные методы. Развиваются на основе ламинарного потока, где диффузия играет ключевую роль в формировании зон реакции. Такие системы проще в эксплуатации и дешевле в обслуживании.
Проточные системы включают несколько обязательных компонентов:
При реализации анализа в потоке особое значение имеют кинетика и стехиометрия реакций. Быстрота протекания реакций должна соответствовать времени пребывания пробы в реакционном канале. Используются реакции, дающие интенсивный, специфический и воспроизводимый сигнал. Важна также устойчивость реагентов в условиях длительного протекания потока.
Экологический анализ. Определение ионов металлов, нитратов, фосфатов, аммония в природных и сточных водах.
Клиническая химия. Массовые исследования биологических жидкостей на содержание сахара, белков, ферментов, электролитов.
Пищевая промышленность. Контроль качества продуктов, определение сахаров, органических кислот, консервантов.
Фармацевтика. Количественный анализ действующих веществ и примесей в лекарственных препаратах.
Гидрометаллургия и нефтехимия. Определение компонентов технологических растворов и контроль промышленных выбросов.
Анализ в потоке занимает промежуточное положение между классическим лабораторным экспериментом и промышленными автоматизированными установками. Он обеспечивает сочетание высокой аналитической надёжности с возможностью массовых измерений. Благодаря этому метод стал универсальным инструментом для прикладных и фундаментальных исследований в различных областях химии, биологии и промышленности.