Оптические методы

К оптическим методам анализа относятся рефрактометрический и поляриметрический методы. Они широко используются в практике анализа биологических объектов.

Рефрактометрия основана на измерении показателя преломления светового луча при прохождении через поверхность раздела двух сред. Метод поляриметрии основан на определении угла вращения поляризованного луча.

Рефрактометр ИРФ-454Б2М Рефрактометр ИРФ-464

с подсветкой

Рис. 1.7.2. Приборы для рефрактометрии

Рефрактометрия является одним из распространённых методов идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ. В практике лабораторного анализа рефрактометрию используют для определения концентрации растворов (например, концентрации белка в сыворотке крови), идентификации веществ и определения степени их чистоты. Рефрактометрия находит применение при определении концентрации сахара в водных растворах, при измерении содержания спирта, установлении качества пищевых продуктов. В медицине и фармакологии рефрактометрию используют для определения количества глюкозы в биологических жидкостях и лекарственных средств в растворах.

Поляриметр Сахариметр СУ-5 Поляриметр

круговой СМ-3 портативный П-161М

Рис.1.7.3 Приборы для поляриметрии.

Поляриметрический метод широко используют для изучения структуры и свойств различных веществ, а также в аналитических целях при качественных (идентификация вещества по удельному вращению) и количественных определениях различных компонентов биологических объектов: жиров, масел, сахаристых веществ и др.

Электрохимические методы

Электрохимические методы (ЭХМ) - совокупность методов качественного и количественного анализа, основанных на электрохимических явлениях, происходящих в исследуемой среде или на границе раздела фаз и связанных с изменением структуры, химического состава или концентрации анализируемого вещества. Электрохимические методы делятся на четыре основные группы: потенциометрию, вольтамперометрию, кулонометрию и кондуктометрию.

Потенциометрия объединяет методы, основанные на измерении электродвижущей силы (ЭДС) обратимых электрохимических цепей, когда потенциал рабочего электрода близок к равновесному значению. Потенциометрия включает редоксметрию, ионометрию и потенциометрическое титрование. Ионометрия позволяет определять концентрацию различных ионов в растворе, рН среды.

Вольтамперометрия основана на исследовании зависимости тока поляризации от напряжения, прикладываемого к электрохимической ячейке, когда потенциал рабочего электрода значительно отличается от равновесного значения. По разнообразию методов вольтамперометрия — самая многочисленная группа из всех электрохимических методов анализа, широко используемая для определения веществ в растворах и расплавах (например, полярография, амперометрия).

Кулонометрия объединяет методы анализа, основанные на измерении количества вещества, выделяющегося на электроде в процессе электрохимической реакции в соответствии с законами Фарадея. При кулонометрии потенциал рабочего электрода отличается от равновесного значения. Различают потенциостатическую и гальваностатическую кулонометрию, причём последняя включает прямой и инверсионный методы, электроанализ и кулонометрическое титрование.

К кондуктометрии относятся методы, в которых измеряют электропроводность электролитов (водных и неводных растворов, коллоидных систем, расплавов, твёрдых веществ). Кондуктометрический анализ основан на изменении концентрации вещества или химического состава среды в межэлектродном пространстве; он не связан с потенциалом электрода, который обычно близок к равновесному значению. Кондуктометрия включает прямые методы анализа (используемые, например, в солемерах) и косвенные (например, в газовом анализе) с применением постоянного или переменного тока (низкой и высокой частоты), а также хронокондуктометрию, низкочастотное и высокочастотное титрование.

Иономер И-160МП рН-метр-иономер И-500

Рис. 1.7.4. Иономеры для потенциометрического анализа

ЭХМ используют для определения в объектах биологического происхождения содержания ядовитых веществ (например, соединений ртути, свинца, таллия и др.), для определения степени насыщения крови кислородом, исследования состава выдыхаемого воздуха, вредных веществ в воздухе. При ряде заболеваний (злокачественные опухоли, лучевая болезнь и др.) полярограммы сыворотки крови и ее безбелкового фильтрата заметно изменяются, что позволяет использовать их при постановке диагноза.