МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Современные тенденции развития методов исследования

Для резиновой и шинной промышленности важнейшим сырь­ем является каучук; его свойства решающим образом влияют на каче­ство производимых изделий. В отличие от химикатов, которые могут быть охарактеризованы относительно простыми физическими и ана­литическими методами, каучук представляет собой сложную систему. Для оценки его качества требуется множество дорогостоящих, трудо­емких и продолжительных по времени испытаний как самого поли­мера, так и резиновых смесей и вулканизатов. Уровень свойства каучу­ка зависит в первую очередь от его микро - и макроструктуры, типа и содержания добавок, например* стабилизаторов, и остаточных компо­нентов производства - влаги и золы [1].

Значительно облегчается решение аналитических задач благо­даря наличию нового современного оборудования, оснащенного сред­ствами ЭВМ для обработки экспериментальных данных. Нигде так явно не отражается специфика исследовательских работ, как в их тех­ническом обеспечении. Классический подход XIX-начала XX века, когда все средства испытаний создавались или лично самим исследо­вателем, или при его непосредственном участии, быстро отмирает. Сначала в исследовательскую практику широко вошли стандартные приборы и различные устройства, в первую очередь измерительные. В последние же десятилетия возникла специализированная отрасль тех­ники - научное приборостроение. Она обеспечивает проведение ис­следований специализированной аппаратурой, обладающей высокой степенью точности и автоматизации.

Автоматизация анализа, особенно рутинного, массового, явля­ется одним из решающих направлений развития методов исследова­ния. Автоматизацию методов исследования можно понимать [2] в двух аспектах: во-первых, роботизация измерений, во-вторых, введе­ние проточных систем анализа и создание на их основе систем полно­го химического анализа (Total Chemical Analysis Systems - TAS).

Проведение достоверного и точного анализа требует выполне­ния ряда последовательных операций, которые при этом часто прихо­дится проводить в разное время и в различных помещениях. Автома­тизация этой процедуры позволяет не только сократить время анализа, увеличить производительность, сохранить трудовые и материальные ресурсы, но и повысить точность и достоверность анализа за счет ав­томатического выполнения рутинных операций. В последнее время удалось автоматизировать не только стадии собственно определения и обработки результатов, но и труднее всего поддающиеся автоматиза­ции этапы разложения проб и их химической подготовки. Мы анали­зируем теперь в 10000 раз быстрее, определяем в 10000 раз меньшие количества вещества и работаем на в 10000 раз меньшей по размеру аппаратуре, чем еще несколько десятилетий назад.

В этой связи необходимо упомянуть еще об одной важнейшей тенденции развития методов исследования - миниатюризации исполь­зуемой техники. Создание микроаналитических систем (MAC) опира­ется на такие достижения науки и техники, как высокая точность из­готовления микродеталей, интегральные схемы, бесклапанная и без­насосная подача реагентов и сепарация (электроосмос, электрофорез), план арная микрофотолитографическая технология [2]. Переход к MAC подобен переходу от обычных электронных приборов к инте­гральным схемам. При этом если по своим габаритам и стоимости MAC напоминают сенсоры, то по аналитическим возможностям зна­чительно превосходят их, поскольку по числу измеряемых компонен­тов MAC практически не ограничены. MAC пока еще не «рыноч­ные» приборы, их потенциальный рынок в качестве анализаторов для медицинской диагностики и в химической технологии в США оцени­вается на сумму более 15 млрд долларов в год.

Одно из направлений в создании компактных и простых в об­ращении аналитических приборов - широкое использование фермен­тов и иммунометодов. В этом случае для регистрации аналитического сигнала может быть применен карманный прибор с очень высокой, почти абсолютной избирательностью. В этой связи Ю. А. Золотов за­дает вопрос [3]: «Аналитический прибор размером с корреспондент­ский диктофон или даже с зажигалку, но с возможностями, не усту­пающими возможностям дорогого лабораторного прибора, требующе­го опытного работника, - разве это не заманчивая перспектива?»

В методах исследования широко используются разнообразные математические приемы, главным образом на базе ЭВМ. Разложение спектров на составляющие, линеаризация кривых титрования, спосо­бы повышения отношения сигнал/шум, статистическая обработка данных, информационно-поисковые системы, - все они в некоторой мере теряют свое в недавнем прошлом ведущее положение. Сейчас огромную роль играет преобразование Фурье для ЯМР - и ИК - спектроскопии, рабочих станций для хроматографии, компьютерной идентификации органических соединений с использованием систем искусственного интеллекта, экспертные системы для многих методов анализа [4]. Разные направления математизации химического анализа слились в новую область, получившую название хемометрии [5].

Несмотря на то, что технологические преимущества компью­теризации (увеличение скорости и эффективности обработки анали­тической информации) достаточно очевидны, многие авторы считают, что ее социальные и экономические последствия требуют дальнейше­го изучения [6]. Существуют различные подходы к оценке информа­тизации в области аналитического приборостроения, раскрывающие технологические, экономические, общефилософские и психологиче­ские последствия его широкого распространения. Для нашего времени характерно смещение экономической деятельности с производства аналитических приборов на генерацию идей, что в конечном счете приведет к появлению и внедрению нового класса «интеллектуаль­ных» аналитических приборов, привлечению более широкого спектра информационных ресурсов и средств связи, увеличению скорости из­менений, обеспечиваемых современной технологией. Успех зависит от того, насколько приведены в соответствие аналитическая техника, технология, социальные потребности и человеческий фактор.

Развитие автоматизации измерений, а также расширение тех­нических возможностей современной исследовательской аппаратуры нередко заслоняют главное: исследовательская работа - это творче­ский процесс, в котором всегда есть элементы нового и нестандартно­го. Даже в обыденной работе по выполнению стандартизованных из­мерений всегда встречаются непредвиденные элементы. Иногда они приводят не только к необходимости совершенствования имеющихся мето­дик, но и к созданию новых. Часто это связано с изготовлением приставок, модернизацией аппаратуры, переделкой и созданием новых узлов и схем, выводом аппаратуры на новые режимы и т. д. Сокращение за счет автоматизации количества выполняемых рутинных операций по­зволяет сосредоточиться на проблемных вопросах, дает возможность исследователю совместить несколько функций, ранее выполняемых несколькими специалистами. Расширяется число контрольных, логи­ческих и управленческих функций, связанных с принятием ответст­венных решений, с обслуживанием информационно-вычислительной техники и компьютеризированных аналитических приборов.

Наращивание интеллектуального потенциала выражается в том, что распространение новой информационной технологии, увели­чение использования ЭВМ и автоматизированных рабочих мест, сетей связи, национальных и международных аналитических баз ведет к стиранию граней между физическим и умственным трудом. Это по­вышает требования к квалификации специалистов, проводящих ана­литические исследования, вызывает необходимость приобретения ими навыков работы с информационно-вычислительной техникой. В этой связи необходима подготовка специалистов, умеющих применять знания принципов физики, химии, математики и техники для изучения и использования способов определения состава веществ и осуществлять на практике профессиональную интерпретацию полученной информации [7]. Сегодня специалисты, обеспечивающие аналитический контроль, составляют 7% от общего числа работающих и выполняют от 2 до 6 тысяч анализов в сутки только на одном крупном предприятии.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Определение растворимости серы в эластомерах

Чаще всего пользуются оптическими или радиоизотопными методами. Оптические методы предполагают исследование тонких плёнок, приготовленных из композиции. В образцах, которые обяза­тельно должны быть прозрачными, оценивается число частиц серы, однако этот метод …

Безроторные реометры

В безроторных реометрах поведение резиновой смеси в про­цессе вулканизации оценивается в колеблющейся полуформе. Крутя­щий момент, передаваемый через образец, измеряют датчиками в дру­гой полуформе, а непосредственное использование нагретых полу­форм сокращает продолжительность …

Исследование вулканизатов

Деструктивные процессы в вулканизационных сетках, проте­кающие при термоокислительном воздействии в поле механических нагрузок, обусловливают необратимую статическую и динамическую ползучесть (крип). Для эластомерных систем предлагается [36] новый метод ТМА, основанный на …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.