Кинетические методы определения загрязнителей в различных природных средах
Сущность кинетических (ферментативных) методов анализа: возможности ферментативных методов анализа, определение органических и неорганических соединений. Примеры использования кинетических методов в анализе объектов и оборудование для их проведения.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.01.2010 |
| Размер файла | 483,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Таблица 1. Константы скорости дезактивации SH-групп сеголеток русского осетра при их экспозиции в воде, содержащей нефть
|
Содержание нефти в воде, мг/л |
k1, мкмоль/100 г в сутки |
|
|
0.05 0.25 0.50 0.75 1.00 |
1.7 3.9 9.3 14.1 21.7 |
Рис. 2. К проверке выполнимости уравнений (9) и (10) для описания кинетики изменения концентрации SH-групп в теле сеголеток русского осетра. Обозначения, как на рис. 1.
Полученные данные не позволяют однозначно подтвердить или однозначно опровергнуть вопрос о пороге токсического воздействия нефти на гидробионты. В пределах точности эксперимента зависимость константы скорости дезактивации SH-групп от концентрации нефти в воде (Сну) может носить либо линейный
k1=20,23Cну, (11)
либо нелинейный
k1=1,30+9,28Cну+11,04С2ну (12)
характер (рис. 3). Очевидно, при оценке токсического воздействия нефтяных углеводородов на гидробионты необходимо исходить не из общего их содержания в воде, а из концентрации растворенных (активных) форм. Однако на практике не будет большой ошибкой, если исходить из предположения о беспороговом влиянии нефтяного загрязнения и принять, что
k1 = Cну, (13)
где - коэффициент пропорциональности; Сну - содержание нефтяных углеводородов в воде, мг/л.
Рис. 3. Связь между константой скорости реакции дезактивации SH-групп сеголеток русского осетра и содержания нефти в воде. Точки - экспериментальные данные, сплошные линии - расчет по уравнениям (11) и (12).
Если это предположение верно, то, объединив уравнения (9) и (13), получим выражение
CSH = C0SH/(1+CнуC0SHt), (14)
которое позволяет прогнозировать воздействие нефтяных углеводородов на концентрацию SH-групп в тканях сеголеток при любых значениях нефтяного загрязнения и при любых длительностях экспозиции. О точности выполнимости уравнения (14) можно судить по данным рис. 1, где сопоставлены экспериментальные значения SH-групп в тканях сеголеток с теоретически рассчитанными кривыми.
В заключение отметим, что уравнение (12) позволяет решить и обратную задачу. Например, зная концентрацию SH-групп в тканях рыб, обитающих в загрязненной нефтью природной воде, можно найти время их пребывания в такой воде, а зная концентрацию SH-групп в тканях рыб и их возраст можно оценить "интегральное биологическое воздействие" нефтяного загрязнения природных вод на гидробионты.
Кинетический метод определения йода в пищевых продуктах и продовольственном сырье
Среди каталитических методов получил применение рода-нидно-нитритный метод. Он основан на реакции окисления роданид-иона смесью нитрат- и нитрит-ионов, катализируемой йодид-ионами. Предел обнаружения - 0,5-1,0 мкг в 100 г продукта.
Среди различных методов определения йода в кормах и растениях (кинетический роданидно-нитрит-ный, кинетический церий-мышьяковистый, фотометрический с бриллиантовым зеленым, объемный йод-крахмальный) наибольшую чувствительность и воспроизводимость результатов дают кинетические рода-нидно-нитритный и церий-мышьяковистый методы. Первый из них рекомендован также для нужд агрохимической службы. Наряду с этим описан простой метод количественного определения общего йода в пищевых продуктах, основанный на каталитической деструкции тиоционата нитритом в присутствии йодида и последующем фотометрическом определении при длине волны 450 нм. Предел определения метода -1 мкг йода в 100 г продукта, правильность - 90%, стандартное отклонение - 10%. Колориметрический метод определения йодидов был оптимизирован для рутинного анализа йода в пищевых продуктах, подвергнутых кулинарной обработке и содержащих большое количество соли. Метод основан на деструкции ферро-тиоцианатного комплекса нитритом, катализируемым йодидом. Предел обнаружения - 2,5 мкг/л, интервал линейности аналитического сигнала - 2,5-12 мкг/л, возврат йодида и йодата -100±10%. По сравнению с МС-ИСП-методом установлено небольшое расхождение результатов (не более 5%).
ГЛАВА 4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КИНЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА
ФЛЮОРАТ®-02-АБФФ-Т - полуавтоматический фотометрический анализатор биожидкостей
Общее описание
Выпускается по лицензии Министерства Здравоохранения Российской Федерации серии М № 011373 и имеет регистрационный № 29/07020299/0182-00
Лицензия № 64/2003-0280-0309 от 11 июля 2003 года
Анализатор Флюорат®-02-АБФФ-Т - первый отечественный полуавтоматический фотометр медицинского назначения для определения биохимических показателей в биопробах. Анализаторы представляют собой открытую систему, т.е. предоставляет пользователю возможность работать с наборами реагентов любых фирм изготовителей.
Анализаторы позволяют работать со следующими типами биохимических реакций:
А) Реакции по конечной точке - это тип реакций, в которых измерение оптической плотности рабочего раствора проводится после полного завершения химической реакции.
Б) Кинетические реакции - тип реакций, в которых измерение оптической плотности рабочего раствора проводится в ходе протекания химической реакции.
Кинетические методы анализа являются более точными и правильными, чем методы по конечной точке. В настоящее время эти методы все более широко используются в медицинской практике в России. В тоже время для реализации кинетических методов анализа требует специализированного оборудования, наличие в котором термостатирования измерительной кюветы с точностью не хуже ± 0,2 Со и специальной программы расчета - обязательное условие.
Традиционно используемые в российских медицинских учреждениях фотометры общего назначения отечественного производства не дают возможности пользователям работать кинетическими методами.
Анализатор Флюорат®-02-АБФФ-Т представляет собой фотометр и обеспечивает измерение основных типов реакций, применяемых в медицинской лабораторной практике:
· Фотометрия по конечной точке со стандартом и холостой пробой по реагенту.
· Фотометрия по конечной точке, по коэффициенту пересчета (фактору) и холостой пробой по реагенту.
· Фотометрия по конечной точке со стандартом и холостой пробой по образцу.
· Фотометрия по конечной точке, по коэффициенту пересчета (фактору) и холостой пробой по образцу.
· Фотометрия, кривая калибровки по стандартам (до семи) с холостой пробой по реагенту.
· Фотометрия. Кинетика (две точки) со стандартом.
· Фотометрия. Кинетика (две точки) со стандартам и холостой пробой по реагенту.
· Фотометрия. Кинетика. Фактор.
· Оптическая плотность.
· Бихроматика. Конечная точка по стандарту с холостой пробой по реагенту.
Отличительные особенности:
· Работа в диалоговом режиме (вопрос - ответ)
· Автоматическая смена светофильтров при выборе методики измерения
· Автоматическая загрузка в оперативную память калибровочной зависимости (калибровки) при смене методики измерения
· Мембранный насос и проточная микрокювета (для фотометрических методик)
· Малый расход реагентов 400 мкл - 1000 мкл на 1 анализ
· Встроенный термостат измерительной кюветы. Температуры стабилизации 25, 30, 37 оС
· Хранение в памяти 40 методик анализа
· Автоматический анализ результата на попадание в диапазон нормы
· Печать протокола выполнения анализов на принтере
· Производительность выполнения анализов до 100 анализов в час методом по конечной точке
НПФ АП «Люмэкс»® выпустила уже второе поколение полуавтоматических биохимических анализаторов - «Фотометр®-АБФ-100»
Принцип метода
Измерение оптической плотности и автоматический расчет концентрации определяемого компонента.
Анализаторы предназначены для работы с унифицированными в медицине фотометрическими методиками анализа для определения: общего белка, альбумина, общего и прямого билирубина, холестерина, триглицеридов, мочевины, АлТ, АсТ, ЛДГ, a-амилазы, 17- КС, 17- ОКС, кислой и щелочной фосфатазы и т.п., макроэлементов и электролитов.
Процедура работы
Алгоритм выполнения анализов предполагает сначала проведение специфической химической реакции (или ее начала) вне прибора (в пробирке). Для выполнения анализа используются специальные наборы реагентов, а в качестве пробы - соответствующий биологический материал. Далее: перенос рабочего раствора в кюветное отделение анализатора, измерение оптической плотности (интенсивности люминесценции) рабочего раствора, расчет концентрации, анализ результата на попадание в диапазон нормы, вывод результата и необходимых комментариев на экран и принтер. Все этапы работы анализатора кроме первых двух выполняются автоматически.
Диалоговый режим работы, использованный в анализаторе - это наиболее удобный для пользователя режим, позволяющий максимально упростить работу оператора. В случае работы в этом режиме оператор просто выбирает необходимый пункт из меню, предлагаемого анализатором, или непосредственно выполняет инструкцию, которая в виде текста отображается на дисплее.
Перед началом измерений в анализатор с клавиатуры необходимо ввести программу для выполнения анализа, в соответствии с инструкцией к используемому набору реагентов. Этот процесс также выполняется в диалоговом режиме.
Области применения
Анализ компонентов биопроб в клинико-диагностических лабораториях лечебных, профилактических, научно-исследовательских медицинских учреждениях.
Области нибольшей эффективности работы прибора:
· Малые и средние клинико-диагностические лаборатории медицинских учреждений или как второй фотометр в крупных лабораториях.
Рекомендуемый комплект поставки
· Основной блок анализатора
· Стандартная кварцевая кювета К10 или блок проточной кюветы
· Инструкция по эксплуатации
· Сетевой предохранитель
ЛИТЕРАТУРА
1. Золотов Ю.А., Дорохова Е.Н., Фадеева В.И. и др. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн. 2. Методы химического анализа. / Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш. шк., 1996.
2. Основы аналитической химии. Практическое руководство. / Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш. шк., 2001.
3. Крейнгольд С.У. Каталиметрия в анализе реактивов и веществ особой чистоты. М.: Химия, 1983.
4. Марк Г., Рехниц Г. Кинетика в аналитической химии. / Пер. с англ. Под. ред. К.Б. Яцимирского. М.: Мир, 1972.
5. Яцимирский К.Б. Кинетические методы анализа. Изд. 2-е. М.: Химия. 1967.
6. Номенклатура кинетических методов анализа. (Рекомендации ИЮПАК, 1993). // Журн. аналит. химии. 1998. Т. 53, № 1. С. 110-126.
7. Мюллер Х., Отто М., Вернер Г. Каталитические методы в следовом анализе. / Пер. с нем. Под ред. К.Б. Яцимирского. М.: Мир, 1982.
8. Сычев А.Я. Окислительно-восстановительный катализ комплексами металлов. Кишинев: Штиинца, 1976.
9. Набиванец Б.И., Линник П.Н., Калабина Л.В. Кинетические методы анализа природных вод. Киев: Наукова думка, 1981.
10. Бончев П. Комплексообразование и каталитическая активность. / Пер. с болг. Под ред. К.Б. Яцимирского. М.: Мир, 1975.
11. Каталог химических реактивов и особо чистых химических веществ. М.: Химия, 1983.
12. Крейнгольд С.У., Божевольнов Е.А., Драпкина Д.А. // Журн. аналит. химии. 1967. Т. 22, № 3. С. 218.
13. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. М.: Мир, 1982. Т. 1. 389 с.
14. Фершт Э. Структура и механизм действия ферментов. М.: Мир, 1980. Т. 1. 432 с.
15. Клячко Н.Л. Ферменты - биологические катализаторы: Основные принципы действия // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 3. С. 58-63.
16. Келети Т. Основы ферментативной кинетики. М.: Мир, 1990. 350 с.
Подобные документы
Назначение и основные принципы реализации кондуктометрических методов анализа. Разновидности используемых методов и особенности их применения. Примеры использования кондуктометрии в анализе объектов окружающей среды и необходимое для этого оборудование.
курсовая работа [86,1 K], добавлен 07.01.2010Характеристика спектроскопических методов анализа. Сущность экстракционно-фотометрических методов. Примеры использования метода для определения тяжелых металлов в природных водах. Методика выявления бромид-ионов, нитрат–ионов. Современное оборудование.
курсовая работа [452,5 K], добавлен 04.01.2010Основные виды хроматографии. Применение хроматографических методов в экологическом мониторинге. Применение хроматографии в анализе объектов окружающей среды. Современное аппаратурное оформление. Методы проявления хроматограмм и работа хроматографа.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.01.2010Основные понятия и классификация методов жидкостной хроматографии. Сущность высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), ее достоинства. Состав хроматографических комплексов, виды детекторов. Применение ВЭЖХ в анализе объектов окружающей среды.
курсовая работа [135,1 K], добавлен 08.01.2010Способы извлечения примесей загрязнений из воды. Определение диоксинов, летучих органических соединений, полициклических ароматических углеводородов, фенолов и металлорганических соединений. Комбинация жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией.
реферат [987,6 K], добавлен 06.11.2015Атомно-адсорбционная спектрометрия и ее применение в различных областях народного хозяйства. Преимущества и недостатки методов, применяемое оборудование. Примеры использования метода в анализе почв. Измерение массовой концентрации металлов в пробах воды.
курсовая работа [261,0 K], добавлен 07.01.2010Особенности воздействия стойких органических загрязнителей на различные природные среды и организм человека. Методики количественного определения содержания загрязнителей в природе. Факторы эмиссии ПХДД/ПХДФ при производстве чёрных и цветных металлов.
курсовая работа [51,1 K], добавлен 02.12.2015Регрессионный анализ и метрологическая оценка градировочных кривых в инструментальных методах анализа. Фотометрическое определение меди и железа в природных водах. Метод определения нитрат-ионов в овощах с помощью нитрат-селективного электрода.
методичка [746,7 K], добавлен 10.01.2010Теоретические основы флуометрии (люминисценции), области её применения в анализе объектов окруающей среды и современное оборудование для исследований. Необычайная чувствительность и скорость люминисцентного анализа. Проблемы подвода энергии возбуждения.
реферат [810,0 K], добавлен 10.01.2010Разделение анионов методом одноколоночной ионной хроматографии. Изображение структуры частицы ионообменной смолы. Примеры использования ионообменной хроматографии в анализе объектов окружающей среды. Особенности анализа пива методом ионной хроматографии.
курсовая работа [462,8 K], добавлен 08.01.2010
