2.1.2 Електрохімічні методи

Електрохімічні методи аналізу ґрунтуються на залежності електричних параметрів: сили струму, напруги, рівноважних електродних потенціалів, електричної провідності, кількості електрики – від концентрації досліджуваної речовини в розчині. До електрохімічних методів відносять полярографію, потенціалометрію, кондуктометрію.

Полярографія — електрохімічний метод, в основі якого лежить автоматич­на реєстрація сили струму при поступовому збільшенні напруги на електродах, занурених у досліджуваний розчин. Під час проходження струму в процесі електровідновлення або електроокиснення на полярограмах з’являються ділянки, на яких сила струму пропорційна концентрації реагуючих речовин. Зміна ви­соти полярограм дає уявлення про концентрацію речовини.

У полярографічному методі використовують явище концентраційної поля­ризації, що виникає на електроді з малою поверхнею під час пропускання елек­тричного струму крізь розчин електролітів. За допомогою полярографії можна виявляти наявність і концентрацію багатьох біомолекул (амінокислот, гормонів, вітамінів, вуглеводів) та їх компонентів.

Кондуктометрія. Однією з найважливіших фізико-хімічних властивостей водних розчинів є здатність проводити електричний струм, що зумовлено пере­міщенням катіонів та аніонів у електроліті. Здатність розчину проводити елек­тричний струм характеризує його опір і електропровідність. Кондуктометричний метод аналізу поділяють на аналітичний і титрометричний.

При аналітичному (кількісному) методі визначення будують графік залеж­ності електропровідності розчину від концентрації речовини, яку аналізують. За визначенням електропровідності розчину та за допомогою графіка знаходять концентрацію аналізованої речовини. Кондуктометричне титрування має велике практичне значення для визна­чення активності деяких ферментів (зокрема, амінотрансфераз, кислої та луж­ної фосфатаз, холінестерази, лактатдегідрогенази та ін.).

Потенціометрія. Ґрунтується на залежності потенціалу електрода від фізич­них та фізико-хімічних процесів, що відбуваються в розчині. Величина потен­ціалу залежить від складу та концентрації (активності) йонів у розчині, харак­теру хімічних реакцій, природи електрода та інших чинників. При постійній величині потенціалу одного електрода за значенням електрорушійної сили мож­на визначити потенціал другого електрода редокс-пари.

Потенціометричний метод аналізу застосовують для знаходження точки ек­вівалентності при титрометричних визначеннях (потенціометричне титруван­ня) за різкою зміною потенціалу індикаторного електрода поблизу точки екві­валентності (стрибок потенціалу). Потенціометрію застосовують також для визначення концентрації йонів у розчині (пряма потенціометрія). За допомогою потенціометричного методу ви­значають концентрацію йонів Гідрогену (рН-метрія) та концентрацію йонів Nа⁺, К⁺, Сl^- тощо (йонометрія). [5., с.194]

2.1.3 Оптичні методи

Оптичні методи дослідження, методи аналізу речовин, засновані на вивченні їх оптичних властивостей. До оптичних методів дослідження відносяться: фотометричні методи, нефелометрія і турбидиметрія, рефрактометрія, поляриметрія, спектральний та люмінесцентний аналізи.

До фотометричним методів відносять спектрофотометрію і фотоколориметрію, заснованих на вимірюванні поглинання світла обумовленою речовиною у видимій, ультрафіолетовій і інфрачервоній областях спектру.

В основі нефелометрії і турбидиметрії лежить явище розсіювання та поглинання світла твердими або колоїдними частинками, що знаходяться в розчині. Нефелометрія заснована на вимірюванні інтенсивності світлового потоку, розсіяного твердими частинками, що знаходяться в розчині; турбидиметрія - на вимірі ослаблення інтенсивності світлового потоку, що пройшов через розчин, що містить тверді частинки (інтенсивність зменшується внаслідок поглинання і розсіювання світлового потоку).

Спектральний аналіз - якісний і кількісний аналіз складу речовини, заснований на дослідженні його оптичних спектрів. Розрізняють атомний, емісійний, спектральний (по оптичних спектрах випромінювання атомів), атомно-абсорбційний (оптичними спектрами поглинання атомів) аналізи.

Люмінесцентні методи аналізу складу речовини засновані на люмінесценції - свічення під впливом опромінення світлом, електронами, в результаті хімічних реакцій і т. д. В залежності від тривалості світіння розрізняють флюоресценцію і фосфоресценцію. Кількісний аналіз здійснюють на основі залежності інтенсивності флуоресцентного випромінювання від концентрації речовини. [10., с.439]