Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 1 (1108737), страница 19
Текст из файла (страница 19)
При транспортировке зерна на тачках можно отбирать по лопате зерна из каждой тачки. Все полученные таким путем порции объединяют и получают генеральную пробу. 2. Жидкости. Жидкости, как правило, гомогейны, поэтому отбор жидких проб проводить намного легче. В результате диффузии жидкость перемешивается очень медленно.
Поэтому, если жидкость негомогенна, перед отбором пробы ее следует хорошо перемешать. Если жидкий объект гомогенеи изначально, доста- Отбор пробы. Из журнальной коллекции СЬеплса! Негггаяе Рошйагюпа' ОгЬгпег ТлЬгагу ОСНОВНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ОПЕРАЦИИ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА точно лишь произвольным образом отобрать от него единственную пробу. При отборе проб крови этот способ пригоден для решения любых практических задач. В то же время перед отбором проб мочи рекомендуется собирать ее в течение суток.
В этом случае результаты будут более надежными, чем при однократном взятии пробы. Что действительно имеет очень важное значение при отборе проб биологических жидкостей, так это момент отбора. Состав крови до и после еды значительно различается. Во многих случаях кровь следует брать натощак. Иногда к пробам крови добавляют консерванты, например, фторид натрия (для консервации глюкозы) или антикоагулянты. Пробы крови можно, в зависимости от конкретных требований к анализу, или анализировать в виде цельной крови, или предварительно разделять и анализировать плазму или сыворотку. В большинстве случаев важным физиологическим показателем является концентрация вещества вне красных кровяных клеток, поэтому для анализа используют сыворотку или плазму.
Подробнее об отборе проб биологических жидкостей см. гл. 24. Если жидкие образцы негомогенны, а объемы достаточно малы, их следует интенсивно перемешать и немедленно отобрать пробу. В частности, это касается суспензий, частицы которых имеют склонность оседать. Из больших объемов (например, из жидкости, текущей по трубам) пробы лучше всего отбирать после пропускания жидкости через насос, поскольку при этом жидкость интенсивно перемешивается. Пробы воды из больших резервуаров отбирают с помощью специального заборника, позволяющего отбирать пробы с разных уровней.
Пробы с разной глубины лучше отбирать по диагонали, а не по вертикали. Полученные пробы жидкости можно проанализировать по отдельности и усреднить результаты либо объединить пробы в одну генеральную пробу и выполнить несколько параллельных анализов. Второй способ предпочтительнее, поскольку он позволяет охарактеризовать точность результатов. 3. Газы.
Наиболее распространенный способ отбора газов основан на вытеснении газом жидкости. Жидкость выбирают так, чтобы газ был в ней мапорастворим и не взаимодействовал с ней химически. Чаще всего используют ртуть. В сосуд со ртутью газ подают сверху, ртуть при этом свободно вытекает снизу. Прн таком способе на собирание средней пробы уходит много времени. В некоторых случаях достаточно отобрать одну произвольную пробу, например, пробу выдыхаемого воздуха.
Пациент при этом выдыхает в вакуумированный сосуд. Выхлопные газы автомобильных двигателей также собирают в большие вакуумированные сосуды из пластмассы. Подробнее об отборе проб объектов окружающей среды см. гл. 26. Знание точного объема генеральной пробы газа не всегда бывает необходимо. В пробах часто измеряют концентрации, а не количества тех или иных компонентов. Если же знание объема газа необходимо, нужно учитывать, что на его величину, а следовательно, и на величины концентраций оказывают влияние температура и давление. Поэтому эти параметры имеют важное значение для анализа газов.
2.Ю. ВЫСУШИВАНИЕ И РАСТВОРЕНИЕ ПРОБ Все сказанное не относится к определению газообразных компонентов, растворенных в жидкостях, например, СОз или Оз в крови. В подобных случаях руководствуются правилами отбора жидких проб. Затем пробы соответствующим образом обрабатывают, чтобы измерить содержание газа непосредственно в жидкости либо выделить растворенный газ и затем проанализировать. Высушивание и растворение проб 2Л О. После отбора пробы для дальнейшего анализа ее, как правило, необходимо перевести в раствор. Предварительно может потребоваться высушивание пробы, взвешивание или измерение ее объема. Если проба уже представляет собой раствор (пробы сыворотки крови, мочи, воды), могут потребоваться операции осаждения, экстракции, концентрирования аналита.
Разумеется, это может потребоваться и при анализе других проб. В данном разделе описаны общие приемы перевода в раствор проб как неорганических, так и органических веществ. К таким приемам относятся растворение металлов и других неорганических веществ в кислотах или при помощи оплавления со щелочными плавнями, разложение органических и биологических материалов для определения неорганических компонентов при помощи мокрого сжигания или сухого озоления, а также удаление из биологических проб белков, мешающих определению неорганических или органических компонентов.
Высушивание проб Растворение проб Перед определением содержания аналита, как правило, необходимо провести некоторые операции с пробой, чтобы перевести определяемое вещество в рас- Пробы твердых веществ часто содержат переменные количества адсорбированной воды. Неорганические вещества перед взвешиванием, как правило, высушивают.
Для этого пробу выдерживают 1 — 2 ч в сушильном шкафу при 105 — 110 'С. Чтобы удалить более прочно связанную воду — например, кристаллизационную — может потребоваться более высокая температура. Следует иметь в виду, что в ходе высушивания возможно разложение пробы или протекание побочных реакций. Вещества, которые неустойчивы при повышенных температурах, высушивают в эксикаторе. Использование вакуумных эксикаторов позволяет ускорить процесс высушивания. Если н берут без предварительного высушивания, то результаты анализа можно отнести только к пробе «как она есть»; это необходимо указать в отчете. Образцы биологических тканей (растительных и животных) обычно высушивают при повышенных температурах.
Для таких образцов существуют разные формы представления результатов анализа — в расчете на массу влажного, сухого образца или золы, см. гл. 1. ОСНОВНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ОПЕРАЦИИ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 92 твор или, в случае биологических проб, избавиться от мешающих органических веществ, например, белков. Способы пробоподготовки делятся на два основных типаки: деструктивные (с полным разрушением матрицы) и недеструктивные (либо частично деструктивные). Способы первого типа можно использовать лишь тогда, когда аналит является неорганическим веществом либо в ходе анализа его переводят в неорганическое вещество (например, в ион аммония при определении органического азота по методу Кьельдаля — см.
ниже), Если же аналит представляет собой органическое вещество, применяют способы второго типа. Растворение неорганических проб Для многих неорганических веществ хорошими растворителями являются сильные неорганические кислоты. Для растворения металлов, находящихся в ряду напряжений левее водорода, чаще всего применяют соляную кислоту. Азотная кислота, будучи сильным окислителем, растворяет большинство металлов, сплавы цветных металлов и сульфиды, нерастворимые в других кислотах.
Хлорная кислота в безводном состоянии (при нагревании до удаления влаги) является очень сильным и высокоэффективным окислителем. Она растворяет большинство металлов, а также разрушает примеси органических веществ. Но ее следует применять с большой осторожностью, поскольку со многими легко окисляюшимися веществами, в первую очередь органическими, она реагирует со взрывом. Ряд неорганических веществ нерастворим в кислотах. Для перевода таких веществ в раствор необходимо применить сплавление с плавнями — кислыми или щелочными. Пробу смешивают с плавнем в соотношении 1; 10 — 1:20 и нагревают в тигле из подходящего материала до расплавления смеси.
Сплавление заканчивают, когда плав станет прозрачным (обычно через 30 мин). Охлажденный затвердевший план растворяют в разбавленной кислоте или воде. В ходе сплавления нерастворимые вещества взаимодействуют с плавнем, образуя растворимые продукты. Один из наиболее распространенных щелочных плавней— карбонат натрия, образующий растворимые в кислотах карбонаты.
Разложение органических веществ для проведения неорганического анализа: сжигание и растворение в кислотах-окислителях Растительные и животные ткани, компоненты биологических жидкостей и другие органические вещества обычно разлагают посредством мокрого сожжения под действием кипящих кислот-окислителей или смесей кислот либо путем сухого озоления в муфельной печи при высоких температурах (400-700 'С). В ходе мокрого сожжения органические вещества окисляются кислотами до диоксида углерода, воды, других летучих продуктов и удаляются, а остаток содержит лишь неорганические компоненты в виде солей или кислот. При сухом озолении окислителем является атмосферный кислород.
Органическое вещество при этом сгорает, а остаток представляет собой неорганические вещества. При сухом озолении можно использовать и дополнительные окислители. 2.10, ВЫСУШИВАНИЕ И РАСТВОРЕНИЕ ПРОБ 1. Сухое озоление. При анализе органических и биологических материалов часто используют различные виды сухого озоления, мокрого сжигания, а также их сочетания. Но простое сухое озоление в отсутствие дополнительных реагентов все же наиболее распространенный способ.
В ходе сухого озоления органическое вещество сгорает. При этом почти полностью извлекаются следы таких элементов, как свинец, цинк, кобальт, сурьма, хром, молибден, стронций и железо, а их потери за счет улетучивания или связывания невелики. Обычно используют фарфоровые тигли. Но если озоление проводится при температурах выше 500 'С, в этом случае могут наблюдаться потери свинца за счет улетучивания (особенно в присутствии хлоридов, как, например, в пробах крови или мочи). Потери свинца за счет связывания меньше при использовании платиновых тиглей.
При добавлении окислителя к пробе эффективность озоления возрастает. Один из лучших окислителей — нитрат магния. С его помощью можно количественно извлекать, кроме вышеперечисленных элементов, также мышьяк, медь и серебро. Биологические жидкости и влажные ткани перед помещением в муфельную печь выпаривают досуха на водяной бане или при осторожном нагревании.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
