Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 1 (1108737), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Отдельные способы отбора проб твердых, жидких и газообразных материалов рассмотрены в гл. 2. При отборе проб биологических жидкостей могут играть роль условия, в которых они взяты, — например, принимал ли пациент перед этим пищу. Состав крови до и после приема пищи значительно отличается, и для многих анализов необходимо брать кровь натощак.
После взятия образцов крови к иим бывает необходимо добавить консерванты, например фторид натрия при определении глюкозы, антикоагулянты. Их наличие может повлиять на результаты анализа. Пробы крови можно, в зависимости от конкретных требований к анализу, анализировать в виде цельной крови или предварительно разделить и анализировать плазму либо сыворотку. В большинстве случаев важным физиологическим показателем является концентрация вещества вне красных кровяных клеток, поэтому для анализа используют сыворотку или плазму. 1.З. МЫ НЯЧИНЯНИ ПРОЦКС ЯНЯЛИЗЯ Если порцию цельной крови оставить на несколько минут, то содержащийся в ней растворимый белок фибрииоген в результате сложной последовательности химических реакций (с участием ионов кальция) превращается в нерастворимый белок фибрин, составляющий основу геля — сгустка крови. Поры пространственной сетки, образованной молекулами фибрина, захватывают красные и белые кровяные клетки.
Таким образом, они входят в состав сгустка, хотя и не участвуют непосредственно в его образовании. Затем сгусток сжимается и из него выделяется соломенно-желтая жидкость, сыворотка крови. Она не свертывается и остается в жидком состоянии неограниченно долго.
Процесс свертывания крови можно предотвратить при помощи добавок веществ-антикоагулянтов, например, гепарина или цитрат-ионов (образующих комплексы с ионами кальция). После добавления антикоагулянтов для анализа можно использовать аликвоту цельной крови либо отделить красные кровяные клетки центрифугированием и анализировать оставшуюся розоватую жидкость, называемую плазмой. То есть, сыворотка — это жидкость, получаемая путем отделения от нее свернувшейся крови.
Плазма — это жидкость, получаемая путем отделения несвернувшихся красных кровяных клеток. По своему химическому составу плазма и сыворотка почти идентичньь Основное различие состоит в том, что сыворотка не содержит фибриногена. Подробности отбора проб различных материалов можно прочитать в справочниках по отдельным аспектам химического анализа. Можете посмотреть, в частности, некоторые ссылки в конце данной главы. Следует принимать специальные меры предосторожности при обработке и хранении проб, чтобы предотвратить или минимизировать их загрязнение, потери или изменение состава матрицы. Основными источниками загрязнений и изменений пробы могут быть: 1) посуда, 2) атмосфера и 3) воздействие света. Если результаты анализов предполагается использовать в качестве судебных доказательств, то необходимы специальные меры по охране проб. В ходе нашумевшего дела по обвинению известного американского спортсмена О.
Дж. Симпсона в убийстве в телевизионных новостях показывали кадры, на которых, в частности, люди помещали пробы, находящиеся без всякой охраны, в кузов автомобиля, где температура воздуха была повышенной. Хотя это обстоятельство могло и не повлиять на правильность результатов, оно дало защите повод дискредитировать результаты анализов. Может потребоваться защита проб от действия атмосферы или света. Например, если пробы представляют собой щелочные растворы, то они будут взаимодействовать с углекислым газом воздуха. При анализе образцов крови на содержание СОз их также следует защитить от действия атмосферы. Необходимо принимать во внимание, что проба может быть неустойчивой.
В частности, растворы глюкозы неустойчивы, поэтому к пробам крови для определения глюкозы необходимо добавлять стабилизатор — фторид натрия. Разумеется, присутствие стабилизатора не должно искажать результаты анализа. Белки и ферменты имеют склонность с течением времени денатурировать, поэтому их надо определять немедленно.
Следовые компоненты при хранении могут быть утрачены вследствие адсорбции на стенках сосуда. ЗАДАЧИ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ, ИЛИ ЧЕМ ЗАНИМАЮТСЯ ХИМИКИ-АНАЛИТИКИ 28 Пробы мочи неустойчивы, из них со временем осаждается фосфат кальция, захватывая ионы металлов и другие вещества, которые могут представлять интерес для анализа.
Осаждение фосфата кальция можно предотвратить, подкисляя пробу до рН 4,5 — обычно добавлением 1 — 2 мл ледяной уксусной кислоты на 100 мл пробы. Пробы лучше хранить в холодильнике. Пробы мочи, а также цельной крови, плазмы, сыворотки н тканей, можно хранить в замороженном виде в течение долгого времени. Пробы крови, из которых удалены белки, более устойчивы, чем пробы, ие подвергшиеся обработке.
Пробы, которые содержат газы, вызывающие коррозию, часто взаимодействуют с материалом сосуда. Это касается, в частности, диоксида серы. Кроме того, БОп содержащийся в газах автомобильных выхлопов, часто теряется из-за растворения в воде, образующейся в результате конденсации содержащейся в пробе влаги. В подобных случаях предпочтительнее анализировать газ в потоке.
Подготовка пробы к анализу: возможно, ее состав потребуется изменить Первый шаг собственно анализа — измерение количества анализируемой пробы (например, ее массы или объема). Это потребуется для расчета процентного содержания определяемого компонента. Количество анализируемой пробы должно быть измерено с той точностью, которая в данном случае необходима. Для измерения массы обычно используют аналитические весы с погрешностью измерения порядка 0,1 мг. В твердых пробах часто анализируют сухой остаток, поэтому их следует предварительно высушить при температуре 110 — 120 'С (если проба, разумеется, устойчива при этих температурах) и охладить в эксикаторе перед взвешиванием.
В некоторых случаях вследствие высокой гигроскопичности проб могут потребоваться более высокие температуры и более продолжительное нагревание (например, в течение ночи). Требуемое количество анализируемой пробы зависит от содержания в ней определяемого компонента и того, сколько вещества необходимо для измерения сигнала. Для определения главных компонентов может быть достаточно лишь 100 — 200 мг пробы, в то время, как для определения следовых компонентов может потребоваться несколько граммов.
Как правило, для анализа отбирают несколько параллельных проб, чтобы набрать данные для статистической оценки точности анализа и получить более достоверные результаты. По своей природе метод анализа может быть неразрушающим (недеструктивным) — как например, при определении свинца в образцах красок рентгенофлуоресцентным методом, основанным на облучении пробы потоком рентгеновских лучей и измерении интенсивности возникающего при этом характеристического вторичного рентгеновского излучения. Однако гораздо чаще твердые образцы перед анализом необходимо перевести в раствор. Неорганические вещества можно растворить в различных кислотах и других средах, обладающих окислительно-восстановительными или комплексообразующими свойствами.
Для растворения веществ, нерастворимых в кислотах, может потре- НЗ, МЫ НАЧИНАЕМ ПРОЦЕСС АНАЛИЗА 29 боваться сплавление с кислыми или щелочными плавнями, после чего эти вещества становятся растворимыми в разбавленных кислотах или воде. Например, сплавление с карбонатом натрия приводит к образованию карбонатов, растворимых в кислотах. Органические вещества, которые необходимо проанализировать на содержание неорганических веществ, например, следов металлов, можно разрушить посредством сухого озолеиия. Озолениел~ называется разложение органических веществ путем сжигания.
В этом случае пробу медленно сжигают в печи при температуре 400-700 'С, после чего получается неорганический остаток, растворимый в разбавленных кислотах. С другой стороны, органические вещества можно разрушить путем мокрого сожжения 1минерализации) при нагревании с кислотами-окислителями. Минерализация -- это разложение органических веществ путем окисления в растворе. Обычно используют смесь серной и азотной кислот. Биологические жидкости иногда можно анализировать непосредственно.
Однако часто определению мешают белки, поэтому их необходимо удапить. Это можно сделать как посредством сухого озоления, так и мокрого сожжения. Белки можно также осадить различными реагентами, после чего отфильтровать или отцентрифугировать и получить безбелковый фильтрат. Если определяемый компонент представляет собой органическое вещество, методы пробоподготовки, использующие окисление, неприменимы. В этих случаях аналит можно отделить экстракцией или диализом, либо растворить пробу в подходящем растворителе.
Иногда и в этом случае возможно недеструктивное определение. Примером может служить непосредственное определение белка в пищевых продуктах при помощи ИК-спектроскопии в ближней области. После перевода пробы в раствор следует создать определенные условия среды, необходимые для осуществления следующего этапа анализа (разделения или измерения). Например, часто необходимо установить определенное значение рН анализируемого раствора или добавить специальные реагенты, взаимодействующие с мешающими примесями и тем самым маскирующие их. Кроме того, может потребоваться проведение реакции с участием самого аналита, чтобы перевести его в форму, необходимую для разделения или измерения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
