Актуальність теми. Одним з найважливіших напрямків сучасної аналітичної хімії є підвищення експресності та точності хімічного аналізу. Відомі методики аналізу харчових продуктів і тісно пов’язаних з ними об’єктів навколишнього середовища – грунтів та вод, на вміст домішок і основних речовин дуже тривалі й трудомісткі, вони займають від 3 до 40 годин, що не дозволяє вчасно реагувати на погіршення їхньої якості.
Для підвищення експресності і поліпшення метрологічних характеристик методик аналізу широко застосовується інтенсифікація аналітичних процесів дією зовнішніх фізичних полів. Найбільш ефективним і універсальним засобом дії на речовину, що дозволяє інтенсифікувати всі стадії аналітичного процесу від пробопідготовки до генерації аналітичного сигналу, є ультразвук (УЗ). Використання УЗ в аналітичній хімії розглядалося в роботах Ю.О. Золотова, В.В. Васильєва, Ф.О. Чмиленко, Л.І. Плескача, Лиу Вана, M.N.Finberg, L.Gilman, W. Grooms, та ін. Однак, УЗ обробка обмежувалася УЗ фіксованих частот або вузького, як правило – низькочастотного діапазону. Тому, далеко не всі можливості використання УЗ в інтенсифікації аналітичних процесів були реалізовані. Проте, дослідження використання УЗ опромінення в усьому діапазоні частот (від низьких до високих), а також полічастотного УЗ в інтенсифікації аналітичних процесів, зокрема – пробопідготовки дозволять винайти закономірності УЗ пробопідготовки для різних груп харчових продуктів і прискорити їхній аналіз у 100 і більше разів, а також розробити уніфіковану методику аналізу вмісту токсичних елементів у різних видах харчових продуктів, що є актуальним у контролі якості продуктів харчування.
Досліджень використання УЗ для генерації аналітичного сигналу, за винятком вивчення залежності швидкості розповсюдження та затухання УЗ коливань від концентрації речовини, майже не проводилося.
Створення нових методів аналізу є пріоритетним і актуальним напрямком аналітичної хімії, що викликано необхідністю подальшого її розвитку як науки і ініціюється необхідністю вирішення нових технічних задач, які ставить перед нею промисловість.
Перспективним методом генерації аналітичного сигналу є сонолюмінесценція – випромінювання, що виникає при дії УЗ на розчини. Спектр сонолюмінесценції складається із наступних компонентів: смуги, обумовленої випромінюванням Н20*®Н20+hn (270-280нм) {основний континуум сонолюмінесценції}; смуги, викликаної випромінюванням ОН*® ОН + hn (300–310 нм); ліній металів і хемілюмінесценції продуктів реакцій органічних речовин (якщо такі є у розчині) з радикальними продуктами ультразвукового розщеплення води. Проте, у хімічному аналізі досліджено застосування сонолюмінесценції лише для підсилення хемілюмінесценції. Систематичних досліджень сонолюмінесценції як джерела аналітичного сигналу з варіюванням частот та інтенсивностей УЗ не проводилося. У той же час, перспективним є застосування в аналітичній хімії ефекту гасіння основного континууму сонолюмінесценції для визначення речовин з невисокою пружністю пари, а також спектрів сонолюмінесценції металів для якісного та кількісного аналізу. Однак, можливості та обмеження цього методу аналізу не визначенні, не розробленні теоретичні основи.
Отже, комплексне вивчення використання УЗ в аналітичній хімії, зокрема в аналізі харчових продуктів і об'єктів навколишнього середовища – грунтів та вод, є перспективною і актуальною науковою проблемою, безпосередньо пов’язаною з найважливішими напрямками розвитку сучасної аналітичної хімії.