Портативные системы для химических экспресс-анализов
Продукция компании «Крисмас+»
А. Муравьёв, к.х.н., ЗАО «Крисмас+»,
muravyov@christmas-plus.ru
С. Жохов, к.х.н.
ЗАО «Крисмас+» - ведущая российская инновационная компания, производящая портативные средства и мини-лаборатории для химических экспресс-анализов вне лабораторий. Компания также осуществляет комплексное оснащение производственных, научных и учебных лабораторий, обеспечивая их всем необходимым – от сложных аналитических приборов до простейших средств тестирования и мебели.
Компания «Крисмас+» была основана в 1995 году химиками-аналитиками из Санкт-Петербурга.
Сейчас она является головной в группе компаний «Крисмас», куда также входит ООО «Крисмас М» (производитель лабораторной мебели), эколого-аналитический информационный центр «Союз», Санкт-Петербургское общественное учреждение содействия образовательному процессу «Учебное оборудование».
Система менеджмента качества группы компаний «Крисмас» полностью соответствует российскому ГОСТ ISO 9001:2008.
Большинство химико-аналитических систем, производимы компанией, внесено в Государственный реестр средств измерений, а использованные в них методики анализов внесены в Федеральный реестр методик выполнения измерений. Результаты анализов, получаемые с использованием портативных изделий ЗАО «Крисмас+», могут являться основанием для выдачи официальных сертификатов и свидетельств.
Продукцией компании активно пользуются государственные службы: Госсанэпиднадзор, подразделения МЧС, службы экологического контроля и мониторинга, образовательные учреждения и многие другие.
На прошедшем семинаре в рамках выставки «Аналитика-Экспо 2015» директор производственно-лабораторного комплекса ЗАО «Крисмас+» к.х.н. Александр Григорьевич Муравьёв рассказал о самых современных портативных химико-аналитических системах и мини-лабораториях, выпускаемых компанией, их технологических и конструктивных особенностях, сферах их применения.
ЗАО «Крисмас+» производит портативные аналитические системы, позволяющие проводить химические экспресс-анализы в полевых условиях практически с такой же эффективностью, что и в условиях специализированных лабораторий. Широкая линейка продукции включает сигнальные тест-системы, измерительные тест-комплекты для количественных и полуколичественных анализов, переносные комплектные мини-лаборатории для применения в полевых условиях или в помещениях.
Быстрые химические анализы требуются во многих отраслях. Это анализ воды (питьевой, сточной, воды из природных водоемов и грунтовых вод, котловой воды энергосистем), образцов почвы, санитарный анализ продуктов питания, экологический контроль воздуха, мониторинг газообразных отходов промышленности и т.д.
Продукция основана на сравнительно простых технологиях анализа. Ее легко может использовать не только специалист, но и любой человек со средним образованием после двух-трех часового мини-тренинга. Все операции четко и доступно описаны в руководствах по эксплуатации, их можно быстро понять и освоить. Изделия комплектуются готовыми растворами, реагентами, посудой, всеми необходимыми принадлежностями, а также упомянутыми руководствами. Если какой-то раствор не может храниться долго, предоставляется весь необходимый инструментарий, чтобы легко приготовить его на месте.
Производимая компанией продукция сертифицирована.
В зависимости от области применения, сертификация осуществляется в различных отечественных системах обязательной и добровольной сертификации.
В их число входят:
Специалисты компании серьезно подходят к вопросам стандартизации измерительных средств и используемых в них методик, к вопросам взаимоотношений с нормативно-техническими документами (НТД) Российской Федерации. Во многих изделиях применены химико-аналитические методики, уже аттестованные и внесенные в действующие НТД. В тех случаях, когда требуется их адаптация к портативным системам – вносятся небольшие изменения в перечень используемых средств измерений и оборудования, алгоритм, диапазон рабочих температур и т.п., после чего методика заново проходит аттестацию. Если в каких-то случаях не удается использовать нормативные методики, специалисты компании разрабатывают собственные, оригинальные, которые проходят аттестацию и получают статус полевых методик.
Было успешно модифицировано более 20 нормативных методик анализа питьевой, природной и котловой воды.
Кроме того, нашей компанией разработано девять оригинальных методик анализа воды, которые внесены в Федеральный реестр МВИ и признаны пригодными для тест-комплектов, полевых и ранцевых мини-лабораторий.
В отдельных случаях, когда нет возможности использовать аттестованную методику или разработать оригинальную, приходится упрощать продукцию до уровня тест-комплектов или сигнальных тест-систем, не требующих аттестации.
Унификация аналитических систем и комплектующих является одной из основ стандартизации продукции ЗАО «Крисмас+».
Для определения различных компонентов используются по возможности унифицированные аналитические методы, то есть сходные по основным типовым операциям и оснащению. Реактивы и растворы готовятся по более или менее одинаковой схеме, проходят единую процедуру контроля качества. Компоненты наборов компактные, легкие, эргономичные и удобные в использовании.
Флаконы для реактивов изготовлены из полипропилена, фторопласта или полиэтилентерефталата (ПЭТ) – они не бьются, удобно открываются, химически инертны и герметичны. Реактивы и инструменты (пипетки, пробирки и т.п.) уложены блоками, каждый из которых представляет собой индивидуальный тест-комплект для определения одного или нескольких аналогичных веществ.
Содержимое каждого из блоков укладывается в специальный ложемент.
Кроме индивидуальных тест-комплектов, определяющих одно вещество или параметр, ЗАО «Крисмас+» производит портативные мини-лаборатории и комплектные наборы для комплексных экспресс-анализов. Они, как правильно, более востребованы, так как комплексный анализ на практике проводится чаще, чем определение одного параметра. Для всех мини-лабораторий и наборов предусмотрены комплекты пополнения: если какой-то из отдельных реагентов или тест-комплектов в составе набора израсходовался, был случайно поврежден, утрачен, или у него закончился срок годности – его всегда можно приобрести отдельно.
Компания «Крисмас+» полностью ориентирована на импортозамещение. Все инструменты, реактивы и средства, входящие в комплект аналитических систем, производятся в России. Когда пользователь делает выбор между российской и аналогичной зарубежной продукцией, он обычно учитывает, что многие зарубежные анализаторы могут не соответствовать российским стандартам и нормативно-технической документации, не иметь сертификатов на официальное использование в России.
Компания производит средства для экспресс-анализов разных уровней сложности и точности. К наиболее простым относятся сигнальные тест-системы, дающие ответ «да» или «нет», то есть присутствует ли определяемое вещество в концентрации выше порогового значения.
Такие изделия не требуют сертификации. Наиболее продвинутыми являются средства для количественного экспресс-анализа, основанные на аттестованных методиках выполнения измерений. Они обычно снабжаются, в дополнение к химико-аналитическим рецептурам, портативными измерительными приборами. Промежуточное положение занимают средства полуколичественного анализа – когда не требуется точное значение определяемого параметра, а достаточно лишь приблизительной его оценки. Эти средства используют вместо измерительных приборов визуальные цветовые шкалы.
На иллюстрации показаны примеры – шкала для определения марганца в воде и обменного аммония в почвенных вытяжках.
|
|
Анализ воздуха и газов
Анализ воздуха и промышленных газовых выбросов – та область, где гораздо проще и удобнее использовать портативные средства, чем проводить измерения в лабораторных условиях.
Поэтому на рынке присутствует большое количество портативных средств самых разных производителей, российских и зарубежных.
Наиболее часто используются индикаторные трубки и индикаторные элементы.
Еще в середине прошлого века эти средства разрабатывались несколькими научными коллективами СССР, такими как ГосНИИхиманалит и Высшая военная академия химической защиты.
До 1990-х годов они не были общедоступными, а предназначались для инженерно-химических войск и военной промышленности.
После распада СССР эти средства и множество однотипных систем появились на рынке.
Большое разнообразие производимых разными компаниями средств не укладывается в единую стандартизованную систему средств измерений и методик. ЗАО «Крисмас+» считает своей задачей стабильное, системное производство стандартизованных, аттестованных аналитических средств, работающих по единой схеме и охватывающих большинство аналитических задач производственной, природоохранной и научной деятельности.
Индикаторные трубки модели ТИ-[ИК-К], производимые компанией ЗАО «Крисмас+», - универсальный инструментарий для химического экспресс-контроля воздуха и промышленных газовых выбросов.
Данная серия включает 44 модификации различных наименований. Все они внесены в Государственный реестр средств измерений (ГРСИ), для них есть единое руководство по эксплуатации.
По диапазонам определяемых концентраций трубки делятся на три категории: для контроля чистоты воздуха при концентрациях существенно ниже ПДК, для контроля возможного превышения ПДК, для мониторинга после аварийных ситуаций (когда ПДК превышается в несколько раз и более).
Комплектные газоопределители и мини-экспресс-лаборатории на основе индикаторных трубок предназначены для определения целого ряда компонентов. Многокомпонентные химические газоопределители ГХК используются для экспресс-измерения более 20 вредных примесей в воздухе и газах. Диапазоны измерения индикаторных трубок позволяют устанавливать возможное превышение ПДК по каждому из компонентов, а также контролировать загрязненность при аварийных ситуациях. Базовая модификация ГХК предназначена для измерения концентраций веществ в обычном воздухе и газообразных отходах большинства отраслей промышленности. Также существуют газоопределители для решения специализированных задач, например, для контроля газовых выбросов отдельных производств (ГХК-ПВ, семь модификаций), для определения примесей в пищевом диоксиде углерода, используемом при газировании шипучих напитков (ГХК-Кола), и другие.
Мини-экспресс-лаборатория «Пчелка-Р» занимает одно из ведущих мест среди средств измерений, которые используют службы ГО и ЧС, центры гигиены и эпидемиологии и т.п. Она позволяет проводить экспресс-контроль химического загрязнения воздуха и промышленных газовых выбросов, воды, почвы, сыпучих сред, определять содержание нитратов в продуктах питания. Мини-лаборатория содержит 10 видов индикаторных трубок и семь тест-систем. В воздухе определяются опасные соединения: пары ртути, сероводород, оксид углерода, хлор и т.п.
В воде и почве измеряется содержание активного хлора, нитратов, нитритов, железа, сульфид-ионов, водородных показатель (pH). По желанию заказчика, мини-лаборатория может комплектоваться дополнительными наборами индикаторных трубок, противодымными фильтрами, грелками для пониженных температур и т.п.
Эти изделия традиционно производились оборонной промышленностью в СССР, однако в настоящее время они практически не представлены на рынке гражданских аналитических систем.
Для отбора проб воздуха и газов применяются аспираторы серии НП-3М, используемые совместно с индикаторными трубками. Они входят в комплект газоопределителей ГХК и мини-экспресс-лабораторий «Пчелка-Р». Благодаря металлической основе производимые ныне аспираторы чрезвычайно долговечны; требуется только периодическая замена резиновых частей, смазка и поверка.
Уже налажено серийное производства аспираторов новой серии НП-4, меньших по габаритам и по весу.
|
|
Аспираторы НП-3М имеют два значения отбираемого объема – 50 и 100 мл, а НП-4 – только 100 мл. Для наших индикаторных трубок практически всегда используются объемы, кратные 100 мл. Ежегодно сервисной службой ЗАО «Крисмас+» совместно с ФБУ «Тест-Санкт-Петербург» поводится периодическая проверка точности аспираторов (поверка), по итогам которой выдается соответствующее свидетельство единого образца.
К аспираторам предлагается ряд аксессуаров. Пробоотборный зонд ЗП-ГХК-М дает возможность отбирать газообразные пробы в труднодоступных местах – воздуховодах, колодцах, цистернах и т.п. Зонд имеет измерители температуры, давления и влажности.
Эти данные важны для точности измерений: температура и давление содержатся в формуле расчета концентраций определяемого газа. Полиэтиленовая газовая емкость ЕПГ, объемом до 10 л, используется для кратковременного хранения газовых образцов и их доставки к месту последующего анализа. Для удобства использования емкость имеет два штуцера с зажимами и застежку-молнию.
Измеритель прокачиваемого объема ИО-2 предназначен для проверки точности аспираторов; также он может применяться для контроля точности градуировки мерной посуды.
Анализ воды
Пробы воды, в отличие от воздуха и газов, гораздо чаще анализируются в лабораториях, чем в полевых условиях.
Рынок средств для экспресс-контроля воды значительно меньше, чем для газов, и подавляющее их большинство производят зарубежные фирмы – LaMotte, Hach, Merck Millipore и др. В то же время процедуры анализа воды регламентируются множеством нормативных документов, которым зарубежные анализаторы часто не соответствуют. Поэтому потребность рынка в отечественных средствах экспресс-контроля воды весьма высока.
Многие методики, разработанные и аттестованные для анализов в помещениях, были модифицированы специалистами ЗАО «Крисмас+» для применения в полевых условиях. Ключевыми моментами при переработке методик являлась легкость пробоподготовки и аналитической процедуры, унификация методов, простота визуализации и интерпретации результатов, возможность проведения анализов в самых разных условиях. В большинстве методик расширен диапазон рабочих температур, значений атмосферного давления и влажности воздуха.
Средства количественного анализа воды компании «Крисмас+» можно использовать при температурах от 10 до 35˚С, а сигнальные тест-системы – от 5 до 50˚С. Давление и влажность нормируются лишь для ряда методик, где используются фотоэлектроколориметры.
Аналитические системы «Крисмас+» − портативные тест-комплекты, полевые лаборатории, мини-экспресс-лаборатории – позволяют количественно определять в водных пробах более 60 различных веществ, измерять такие важные показатели, как pH, общую минерализацию, окисляемость, мутность, жесткость и т.п. За последний год в каталоге появились новые тест-комплекты для определения меди, цинка, марганца, свободной и агрессивной углекислоты, портативная лаборатория «Остаточный активных хлор» и ряд других изделий.
Сигнальные и полуколичественные тест-системы не дают точного количественного результата, а соответствующие методики не требуют аттестации. Результат колориметрических анализов определяется путем визуального сравнения цвета или интенсивности окраски раствора со шкалой. Средства титриметрического анализа этого класса комплектуются полимерными экспресс-пипетками, деления которых, тем не менее, достаточно точно соответствуют указанным объемам.
Тест-комплекты для количественного анализа методом колориметрии содержат полевой фотоколориметр «Экотест-2020», который компания производит совместно с НПП «Эконикс». Прибор внесен в Государственный реестр средств измерений. Он имеет восемь светодиодных источников света с различными длинами волн от 400 до 850 нм. Прибор запрограммирован под унифицированные методики выполнения измерений на основе тест-комплектов и полевых лабораторий от ЗАО «Крисмас+».
В память прибора внесены коэффициенты градуировочных характеристик определяемых компонентов. Концентрация определяемого вещества рассчитывается автоматически и выводится на дисплей фотоколориметра.
Полевые лаборатории контроля воды и водных вытяжек – НКВ – служат для исследования образцов воды по многим показателям. Их главные пользователи – экологические службы, подразделения центров гигиены и эпидемиологии. Лаборатории НКВ определяют не менее 18 показателей – жесткость, окисляемость, общую минерализацию, pH, цветность, мутность, вкус, запах, содержание ряда катионов и анионов, остаточный хлор.
Они полностью автономны: анализы можно проводить как в помещениях, так и в полевых условиях.
Существуют ранцевые модификации для экспедиций. Разработка лабораторий НКВ защищена патентом Российской Федерации. Все использованные методики аттестованы и внесены в Федеральный реестр методик выполнения измерений.
Комплектные лаборатории НКВ непрерывно совершенствуются. Сейчас наибольшей популярностью пользуется модификация НКВ-12, разработанная около трех лет назад. Изначально ее конструкция задумывалась для лабораторий инженерных войск. Она представляет собой прямоугольный кейс-чемодан, который в открытом виде превращается в настольную лабораторию.
Качество воды и состав водных вытяжек определяется не менее чем по 24 показателям.
НКВ-12 выпускается в четырех стандартных комплектациях: для контроля питьевой и природной воды; водоочистки и кондиционирования; систем водоснабжения; канализационных и сточных вод.
По согласованию с заказчиком возможны специальные комплектации и дополнение нужными измерительными приборами и тест-комплектами.
Анализ проб котловой воды
Анализ котловой воды имеет ряд особенностей. Это, прежде всего, сложность отбора проб и необходимость кондиционирования воды перед проведением анализов. Образцы отбираются из труб под давлением до 50 атмосфер, поэтому краны можно открывать только в присутствии сертифицированного персонала. Согласно действующим нормативно-техническим документам, для анализов котловой воды по отдельным компонентам требуется более высокая чувствительность, чем для питьевой и природной воды.
Водно-химическая котловая экспресс-лаборатория ВХЭЛ применяется для химико-аналитического контроля содержимого водных и паровых котлов в больших и малых котельных, ТЭЦ, тепловых сетях, различных котлоагрегатах. Контроль ведется прежде всего с целью проверки соответствия параметров качества воды и пара нормативным значениям. С применением ВХЭЛ могут отбираться и анализироваться разнообразные среды (потоки) из точек отбора, встречающихся на большинстве производственных площадок (воды после деаэраторов, после подпиточного насоса, сетевой воды перед котлом и после сетевого насоса, конденсата пара и т.п.).
Главный модуль ВХЭЛ сделан в виде переносного кейса массой около 20 кг. В открытом (рабочем) состоянии он представляет собой ящик, который можно вешать на стену или ставить на стол. В секциях ящика находятся флаконы и упаковки с реактивами и растворами, все необходимые инструменты и посуда, средства защиты. Ящик имеет откидную полку-столик. Главный модуль ВХЭЛ определяет девять параметров – pH, общую и карбонатную жесткость, общую и карбонатную щелочность, содержание общего железа, кислорода, хлоридов и нитратов. Различные модификации ВХЭЛ содержат дополнительные тест-комплекты для определения мутности, прозрачности, содержания аммиака, кремниевой кислоты, нитритов, фосфатов.
Модификации ВХЭЛ-2 и ВХЭЛ-3 включают портативный кондуктометр «Эксперт-002-2» для определения удельной электрической проводимости и общего содержания солей.
|
|
Помимо комплектных лабораторий, выпускаются индивидуальные тест-комплекты для анализа всех параметров котловой воды, указанных выше, а также перманганатной окисляемости, содержания в воде примесей нефтепродуктов и масел. Из-за сложности отбора проб и необходимости кондиционирования были разработаны вспомогательные изделия – набор для отбора и переноски проб, комплект средств для приготовления очищенной воды. Они, как правило, приобретаются вместе с лабораториями ВХЭЛ.
Судовая водно-химическая экспресс-лаборатория СЛКВ, выполненная аналогично ВХЭЛ, применяется для экспресс-контроля рабочих показателей технической воды, используемой при эксплуатации судов (в силовых установках, установках водоочистки и водоподготовки).
Анализ образцов почвы и почвенных вытяжек
Химический анализ почвенных вытяжек в целом аналогичен анализу воды, но представляет собой более трудоемкий процесс.
Необходимо предварительно провести отбор проб, пробоподготовку, приготовление вытяжек. Каждый из этапов, включая саму процедуру анализа, регламентируется целым рядом нормативно-технических документов.
Нормативные методики анализа почв существенно отличаются от методик анализа воды, поэтому для работы с почвами и почвенными вытяжками компания разработала специальные серии средств экспресс-анализа. Хотя в отдельных случаях почвенные вытяжки можно анализировать и средствами, разработанными для работы с водой.
В сфере портативных средств для анализа почвы продукция ЗАО «Крисмас+» остается вне конкуренции.
Средства других производителей не представлены ни на российском, ни на зарубежном рынке.
Для анализа почвы компания «Крисмас+» предлагает индивидуальные измерительные комплекты и комплектные мини-лаборатории.
Каталог почвенных средств включает 19 наименований. Можно определять кислотность, влажность, катионнообменную емкость почвы, содержание в почве главных катионов и анионов, фенолов и нефтепродуктов и т.п.
Методики, используемые данными изделиями, соответствуют действующей нормативно-технической документации по анализу почв.
Ранцевая полевая лаборатория «РПЛ-почва» выполнена в виде рюкзака объемом 70 л и весом не более 20 кг.
Базовая модификация содержит все необходимое для комплексного исследования почвы по 11 основным показателям:
- тест-комплекты;
- тест-системы;
- набор посуды и реактивов для приготовления водных и солевых почвенных вытяжек;
- весы с разновесами;
- почвенный термометр;
- просеивающее сито и ряд других инструментов.
Портативная почвенная лаборатория ППЛ-Н отличается универсальной настольной укладкой. Ее можно применять как в стационарной лаборатории, так и в условиях базового лагеря. Она выполнена в виде раскрывающегося кейса, который в открытом виде представляет собой профессиональное рабочее место оператора. Лаборатория содержит полный комплект для анализа почвы по 14 показателям, включая набор для приготовления вытяжек, pH-метр и кондуктометр. Набор-укладку для фотоколориметрирования можно приобрести отдельно, если визуально-колориметрический метод не обеспечивает нужную точность измерений.
Санитарно-пищевой анализ
В сферу санитарно-пищевого анализа входит оценка доброкачественности пищевых продуктов и готовых блюд, а также санитарного состояния пищевых объектов, прежде всего предприятий общественного питания, и имеющегося в них столового инвентаря.
Исключительная важность санитарно-пищевого контроля очевидна. Несмотря на это, на российском рынке наблюдается острый дефицит средств экспресс-оценки качества и пригодности продуктов питания и готовых блюд, а также санитарно-технического состояния объектов питания и приготовления пищи.
В нормативно-технической документации по санитарно-пищевому анализу преобладают тестовые методы, не требующие точных количественных определений. Поэтому предлагаемые компанией аналитические средства основаны на простых тест-комплектах и капельных тестовых системах. В то же время, количество отдельных показателей, составляющих анализ качества продуктов питания и санитарного состояния объектов, весьма большое.
Портативная санитарно-пищевая мини-экспресс-лаборатория СПЭЛ, разработанная в соответствии с требованиями санитарного надзора, позволяет проводить анализ качества продуктов питания и пищевого сырья, а также санитарного состояния пищевых объектов. Все процедуры проводятся непосредственно на объекте, без доставки образцов в лабораторию.
Исследования проводятся полуколичественными и качественными (сигнальными) химическими методами с использованием унифицированных капельных экспресс-методов, а также методов с применением готовых индикаторных бумаг и тест-систем. Показатели анализа пищи, определяемые СПЭЛ, включают температуру и массу готовых блюд, свежесть и доброкачественность мясного и рыбного сырья, характеристику наполнителей мясных блюд, качество термической обработки изделий из мяса и рыбы, свежесть, натуральность и качество термической обработки молока, качество фритюрных жиров, содержание нитратов и витамина С в растительных продуктах, содержание остаточного хлора в пищевой воде. При анализе санитарного состояния пищевого объекта оценивается качество мытья столовой посуды, концентрация растворов моющих (щелочных и синтетических) и дезинфицирующих средств, полнота их отмывания, температура воды в моечных ваннах, правильность обработки рук работников пищевых предприятий.
На основе СПЭЛ была разработана аналогичная войсковая портативная экспресс-лаборатория контроля питания ВПЭЛ-КП, применяемая специалистами Госсанэпиднадзора и медицинских служб для санитарно-пищевого анализа в полевых условиях, вне стационарных пищевых объектов.
Список анализируемых параметров аналогичен СПЭЛ с небольшими отличиями. Методическое обеспечение лаборатории ВПЭЛ-КП было утверждено главным военно-медицинским управлением Министерства обороны Российской Федерации.
И в заключение. ЗАО «Крисмас+» берет на себя полную ответственность за всю поставляемую продукцию. Если в поставляемый комплект изделий входят приборы других производителей, наши специалисты проводят сервисное и гарантийное обслуживание этих приборов в полном объеме.
ЗАО «Крисмас+» имеет собственный учебный центр, на базе которого работает региональный специализированный орган по сертификации образовательных услуг. Он зарегистрирован в реестре системы «Учсерт» Российской академии образования.
Специалисты, проходящие стажировку в учебном центре, получают навыки, полезные при разработке новых методик и оборудования.
Тесное взаимодействие ЗАО «Крисмас+» с потребителями создает необходимые предпосылки для широкого применения продукции компании в самых разных областях – от социальной сферы до промышленных и теплоэнергетических предприятий.
Для консультации и по вопросам приобретения просьба обращаться:info@christmas-plus.ru
8 (800) 302-92-25 (звонок по РФ бесплатный)
8 (812) 575-54-07, 575-55-43
Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.