Ничто»: как его найти.

Современная аналитика занимается, так сказать, «миром после запятой». Если более 40 лет назад количество любого вещества до десятой части приходилось считать равным нулю, то сегодня мы вполне можем обнаружить всего одну миллиардную часть грамма. Таким образом, данная наука способна определять количества на уровне следов, что абсолютно не поддаётся человеческому воображению. Практически уже можно попытаться обнаружить нечто, обозначаемое ранее как «ничто». Нуль, таким образом, остаётся теоретической величиной, к которой можно приблизиться, но никогда нельзя достигнуть. Рис. 2 наглядно демонстрирует величины концентрации на уровне ультраследов. Самым чистым веществом, какое сегодня можно изготовить, является кремний. Даже при использовании способа зонного плавления удаётся в лучшем случае получить чистоту порядка 10⁹ примесных атомов на см³. Если упрощённо принять 10²³ атомов на см³, это соответствует загрязнению, равному примерно 10¹⁴ атомов, что соответствует 0,01 нг/кг.

Благодаря чрезвычайной чувствительности современной аналитики мы можем обнаружить в почве, в воздухе и в наших продуктах питания гораздо больше веществ, и среди них будут те, о которых мы ранее даже не подозревали, ибо не располагали необходимым оборудованием. Многие из этих веществ присутствуют лишь в виде едва различимых следов, лежащих много ниже своего порога токсичности. При подобных порядках величины уже никого не удивляет, что в настоящее время некие субстанции обнаруживаются даже там, где этого никто не предполагал, однако это не означает, что найденных сейчас веществ ранее здесь не было, – просто прежде их не удавалось обнаружить.

Для получения надёжных результатов требуется самая тщательная подготовка и правильное проведение анализа, что особенно справедливо в отношении измерений следов тех или иных веществ. Если, например, вы позволяете себе курить в лаборатории, то не стоит удивляться, обнаружив повышенное содержание кадмия в исследуемом веществе, а что уж говорить об определении следов металла в пробах воды, взятых металлическим ведром.

Инструментальные анализы относятся к относительным, но не к абсолютным методам. Это значит, что любой прибор (инструмент) подлежит калибровке согласно принятым стандартам. В то время как в измерительной технике существуют специальные образцовые меры (эталоны), в аналитике находят применение стандартные материалы и эталонные способы. Для этого существует идеальная предпосылка – наличие неискажённого аналитического сигнала, то есть изолированного сигнала в чистом виде, не подверженного воздействию со стороны прочих компонентов пробы. Поэтому для компенсации систематических погрешностей требуются стандартные эталонные материалы. Достаточно надёжные стандарты, разрабатываемые специалистами многих международных и национальных институтов, существуют сегодня только для важнейших групп веществ и материалов и к тому же лишь для достаточно высоких концентраций. Абсолютно неосвоенной остаётся пока ещё область сверхнизких концентраций (< 1 нг/г).

В сфере следовой аналитики принято говорить о комбинированных (или многошаговых) способах, при которых собственно определению предшествуют химические методы для приведения проб в растворимую форму и требуемого разделения (рис. 3).