GROUP ON MATHEMATICAL PROBLEMS IN ANALYTICAL CHROMATOGRAPHY (GROMPIAC)
Что? и кому?
Сайт предназначен для научных работников, преподавателей, аспирантов, магистрантов и студентов, занимающихся хроматографией, аналитической, физической и квантовой химией, молекулярной физикой, содержит богатый справочный и библиографический материал.
На сайте приводятся базовые сведения о современных методах хроматографического анализа, таких как газовая, жидкостная и ионная хроматографии,
- рассмотрены возможности применения математического моделирования, информационно-аналитических систем для повышения достоверности результатов анализа,
- развиваются теоретические представления о высокоэффективных хроматографических процессах,
- представлены разработки новейших программных продуктов в рамках проекта «Математический хроматограф» для компьютерной симуляции методов современной аналитической хроматографии.
Наша идеология
Особенность нашей идеологии - в приоритете неэмпирических моделей, базирующихся на фундаментальной теории, позволяющих с учетом всех основных параме тров хроматографических процессов проводить априорные расчеты поведения веществ в соответствии с их химическим строением.
Зачем аналитической хроматографии математические методы?
Моделирование хроматографической системы позволяет сильно сократить объем экспериментальной работы при разработке методик анализа, избежать грубых ошибок при идентификации аналитов и снизить систематическую составляющую экспериментальной ошибки.
Как это работает?
Математическая модель, созданная на базе современной теории хроматографии, в идеале, воплощается в виде компьютерной программы, максимально точно имитирующей соответствующий вид аналитической хроматографии. Программа требует задания характеристик всех элементов хроматографа (насос, инжектор, колонки, детектор), всех веществ, участвующих в математическом эксперименте (проба, компоненты подвижной фазы), и режима хроматографирования (зависимости от времени для температуры колонки, расхода подвижной фазы, ее состава и т.п.). Результатами расчетов являются:
А. теоретические хроматограммы и
Б. характеристики полной хроматографической системы, позволяющие выбрать режимы, необходимые для требуемого разделения и анализа смеси заданного состава.
Прямые задачи удобны при разработке методик анализа и представляют собой
математические эксперименты.
Надо ли проводить эксперименты на реальном хроматографическом оборудовании, имея такую программу? – Конечно, да.
Несмотря на то, что объем экспериментальной работы многократно сокращается и экономятся реактивы и время, эксперименты необходимы для следующих трех целей:
В1. проверка адекватности модели и установление ее границ и погрешностей;
В2. определение неизвестных параметров элементов системы;
В3. определение химических компонентов и их количества в неизвестной пробе.
Итак, с помощью программ имитационного моделирования хроматографии решаются следующие задачи:
- прямые задачи А и Б.
Задача А позволяет изучать и прогнозировать поведение системы и компонентов пробы при задании их параметров.
Задача Б представляет собой основу для новых методик анализа. Частным случаем задачи Б является оптимизационная задача выбора условий разделения заданной смеси, для которых достигаются экстремумы критериев качества и производительности хроматографического разделения;
- обратные задачи В1-3.
Задача В1 важна для верификации и развития математической модели, положенной в основу программы.
Задача В2 имеет название «исследовательской».
Задача В3 называется «аналитической» и представляет наибольшую практическую ценность для аналитической химии.