|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Применение современных многоканальных анализаторов эмиссионных спектров МАЭС в образовательной и научной работе при подготовке специалистов на геологическом факультете МГУстатья
- Авторы: Гришанцева Е.С., Сафронова Н.С., Попов В.И.
- Сборник: Материалы XII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле»
- Том: 2
- Год издания: 2015
- Место издания: МГРИ-РГГРУ Москва
- Первая страница: 464
- Последняя страница: 465
- Аннотация: ББК 26.3+65+67+70/79 УДК 55(556.3+624.13+574:55+33) Н766 ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МНОГОКАНАЛЬНЫХ АНАЛИЗАТОРОВ ЭМИССИОННЫХ СПЕКТРОВ МАЭС В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ И НАУЧНОЙ РАБОТЕ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ НА ГЕОЛОГИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ МГУ Гришанцева Е.С.1, Сафронова Н.С.1, Попов В.И.2 1 Московский государственный университет им.Ломоносова, Геологический факультет, кафедра геохимии, e-mail: SHES99@mail.ru 2 ООО «ВМК-Оптоэлектроника», г.Новосибирск, Россия Одним из наиболее широко используемых методов прямого, многоэлементного анализа твердых проб (горных пород, почв, донных отложений) при геохимических поисках полезных ископаемых, в горнодобывающей, перерабатывающей отраслях, при эколого-геохимических исследованиях, для аналитического контроля состава объектов окружающей среды в настоящее время по-прежнему является атомно-эмиссионный спектральный анализ с дуговым возбуждением пробы. Широкое распространение данного метода в производственных и научных лабораториях различных предприятий в России диктует необходимость обучения специалистов геохимиков и экологов, владеющих современными методами аналитических исследований. В 2013 году научно-производственное объединение ООО «ВМК-Оптоэлектроника» модернизировала оборудование лаборатории спектрального анализа кафедры геохимии геологического факультета МГУ им. Ломоносова. ООО «ВМК-Оптоэлектроника» является лидером в разработке и производстве многоканальных анализаторов оптических спектров. За более чем 30-летнее существование «ВМК-Оптоэлектроника» оснастила множество промышленных и научных лабораторий. В специальных выпусках журнала «Заводская лаборатория. Диагностика материалов» Т. 73, 2007г. и журнала «Аналитика и контроль» Т.9, №2, 2005г. всесторонне рассматриваются возможности аппаратно-программного комплекса МАЭС. Ежегодно проводятся Международные симпозиумы о применении анализаторов МАЭС в геологии и различных отраслях промышленности [1]. Модернизированный спектро-аналитический комплекс включает: 1. Дифракционный спектрограф ДФС-13-2 с плоской дифракционной решеткой 1200 штр/мм 2. Компактный дуговой генератор, основанный на современной полупроводниковой элементной базе, совмещенный с транспортерной системой ввода порошковых проб методом просыпки-вдувания «Поток» 3. Многоканальный анализатор эмиссионных спектров МАЭС, включающий 5 линеек фотодиодов c размером фотоячейки 12,5х1000 мкм 4. Многофункциональный программный пакет «Атом-3.2», работающий в среде Windows XP. Обучение работе на спектро-аналитическом комплексе МАЭС проводится на третьем курсе в рамках обязательных курсов «Методы геохимических исследований» и «Инструментальные методы анализа вещества» вариативной части профессиональной подготовки бакалавров по направлению геология 511000 специализация «Геохимия» и «Экологическая геология». Курс включает в себя лекции по атомно-эмиссионному спектральному анализу (АЭС), масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС), атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС) и по рентгено-спектральному анализу (РСА). Параллельно с лекциями (48 часов в 5 семестре) проходят практические занятия (80 часов) по каждому из направлений. Лекционные и практические занятия по атомно-эмиссионному спектральному анализу занимают большую часть времени. Внедрение многоканальных анализаторов эмиссионных спектров МАЭС в образовательный процесс позволяет вывести обучение основам атомно-эмиссионного анализа на современный уровень, повысить наглядность и эффективность обучения студентов. Переход с фотографической регистрации на фотопластинах на фотоэлектрическую регистрацию аналитического сигнала позволяет значительно сократить продолжительность измерения, обработки и получения конечного результата. Ранее при использовании фотографической регистрации спектров, зафиксированные на фотопластинах спектры необходимо было проявлять, фиксировать, высушивать, что занимало довольно продолжительное время. После этого студент должен был при последовательном использовании двух приборов – спектропроектора и микрофотометра - измерять аналитический сигнал и вручную, либо при помощи компьютера строить градуировочные графики и по ним получать значения концентраций, а также проводить расчет метрологических параметров. Многофункциональное программное обеспечение «Атом-3.2» позволяет миновать эти стадии анализа и перейти непосредственно к компьютерной обработке сигнала. Таким образом, значительно сокращается время работы со студентами, пропадает необходимость содержания специально оборудованной фотолаборатории и снижается расход реактивов. С установкой комплекса МАЭС реализуется возможность долговременного хранения и многократной обработки и корректировки, полученных студентом аналитических данных без повторного расходования проб и стандартов. Практические занятия позволяют не только закрепить теоретические знания, полученные во время лекций, но и освоить методики анализа различных природных объектов. Во время практикума студенты приобретают практические навыки по работе на современном аналитическом оборудовании, закрепляют и углубляют теоретические знания, полученные на лекциях, осваивают подход к выбору аналитических линии и стандартных образцов. Студенты учатся выполнять как качественное, так и количественное определение элементов в различных природных образцах, определять метрологические характеристики, полученных аналитических данных. Отдельное практическое занятие посвящено сравнению типов оптических схем в атомно-эмиссионных спектрометрах. Среди несомненных преимуществ программы «Атом-3.2» удобный русифицированный интерфейс, подробная инструкция пользователя, обширная база аналитических линий. Построение градуировочного графика сопровождается полным описанием метрологических параметров. Визуализация спектров повышает наглядность процесса обучения. Имеется возможность сопоставления спектров стандартных образцов и исследуемых проб, что важно на начальном этапе обучения студентов. Кроме того, анализатор МАЭС использовался для получения аналитических данных при проведении научно-исследовательской работы и выполнении дипломных квалификационных работ студентов старших курсов. В научных исследованиях комплекс МАЭС применялся для оценки состава таких природных объектов, как донные отложения и высшая водная растительность, при эколого-геохимических исследованиях экосистемы Иваньковского водохранилища р.Волги [2]. Оснащение лаборатории и модернизация имеющегося в распоряжении кафедры геохимии оборудования с помощью комплекса МАЭС позволяет расширить число определяемых элементов за счет возможности определения редкоземельных элементов, повысить производительность анализов, снизить пределы обнаружения элементов, улучшить воспроизводимость результатов измерений. Возможность работы на современном аналитическом оборудовании повышает профессиональную компетентность и уровень квалификации выпускаемых специалистов, а следовательно и их ценность на рынке труда. ЛИТЕРАТУРА 1. Материалы XII Международного симпозиума «Применение анализаторов МАЭС в промышленности». Тезисы докладов. Новосибирск: ООО «ВМК-Оптоэлектроника», 2012г. 134с. 2. Сафронова Н.С., Гришанцева Е.С. Использование многоканального анализатора эмиссионных спектров МАЭС для установления закономерностей распределения редких элементов в донных осадках/ XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии/ Тезисы докл.– Волгоград, 2011г. Т.4. С.499.
- Добавил в систему: Гришанцева Елена Сергеевна