Точность визуального тестового анализа в зависимости от способа построения цветовой шкалы
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
рининга (просеивания), используемая для анализа большого числа образцов с помощью тщательно отработанных методов качественного и полуколичественного анализа. Эта методология допускает неправильные положительные результаты на присутствие анализируемого компонента. В то же время она полностью исключает неправильные отрицательные результаты. По этой причине все пробы, давшие положительную реакцию (например, на присутствие пестицида в овощах), далее изучают с помощью более информативного метода (хроматография). В свою очередь, все отрицательные результаты скрининга обычно принимают как окончательные без какой либо дополнительной проверки. Таким образом удается значительно сократить как объем, так и стоимость анализа. В то же время к тест-методам в соответствии с этой методологией предъявляются высокие требования по специфичности наблюдаемого при его применении отклика на присутствие определенных компонентов в анализируемых образцах [4].
1.1.2 Области применения тест методов
На протяжении столетии химический анализ осуществляется лабораториях. Это было связано с необходимостью использовать специальную химическую посуду, специальное оборудование, а затем и измерительные приборы. Это было связано с применением не всегда безвредных химических веществ, что требовало как минимум хорошей вентиляции. Это определялось длительностью, сложностью и трудоемкостью операций разделения сложных смесей веществ. В значительной мере эти факторы действуют и в настоящее время, поэтому сотни тысяч, миллионы химических анализов проводяться в условиях лабораторий. И в этих лабораториях обычно много сложных и дорогостоящих приборов [3].
В последнее время положение меняется: химический анализ постепенно перемещается из лабораторий к тем местам, где находится анализируемый объект. Это одна из важнейших тенденций аналитической химии.
Дело в том, что существуют огромные, острые потребности во внелабораторном анализе. В некоторых областях такой анализ уже широко применяется, для некоторых совершенно необходим, а в других только начинается в той или иной мере [3] :
экспресс-контроль технологических процессов
обнаружение метана в угольных шахтах
обнаружение утечек природного газа из газопроводов
определение монооксида углерода и углеводородов в автомобильных выхлопах
экспресс-анализ в поле для геологов-поисковиков
быстрый анализ почв (рН, азот, фосфор, калий)
контроль пищевых продуктов на рынках
обнаружение алкоголя в выдыхаемом воздухе водителей
домашнее определение сахара в крови и моче диабетиков и другие быстрые анализы клинического назначения
оперативный анализ воды, в том числе питьевой, непосредственно потребителем
анализ воздуха в рабочей зоне и на улицах
контроль содержания озона в стратосфере
космические исследования (Луна, планеты)
обнаружение наркотиков в аэропортах, при обысках
обнаружение боевых отравляющих веществ
обнаружение жидких ракетных топлив в почве в местах падения первых ступеней ракет и местах аварий
обнаружение взрывчатых веществ
Анализ "на месте" имеет много достоинств. Экономится время и средства на доставку проб в лабораторию и на сам лабораторный анализ [3].
1.1.3Реагенты, носители и условия выполнения тест-реакций
Общий принцип большинства химических тест-реакций - это использование известных аналитических реакций и реагентов в условиях и в форме, которые обеспечивают визуальный и легко измеряемый эффект, чаще всего тон или интенсивность окраски носителя (бумаги, ксерогеля, силикагеля, волокна) или длины окрашенной зоны на бумаге или в трубке. В тест-методах используют реагенты разной природы (органические и неорганические) и разного механизма действия: кислотно-основные индикаторы, комплексообразующие агенты, органические соединения с функциональными группами разной природы. Реагенты закрепляют на твёрдых носителях или используют в виде заранее приготовленных растворов. Водные или органические растворы реагентов используют довольно редко, так как работать с ними в полевых условиях сложно; чаще реагенты используют в сухом состоянии в виде порошков, смесей, таблеток, горошин, гранул с инертным наполнителем (сахароза, крахмал) и наполнителями, создающими определённую среду после растворения (фосфаты, карбонаты, цитраты) [3].
Синтезируют и новые, более чувствительные и селективные реагенты, а также модифицируют уже известные. В качестве модификаторов известных органических реагентов в тест-методах используют поверхностно-активные вещества (ПАВ), чаще всего катионного типа. Образующиеся при этом ионные ассоциаты являются более чувствительными и в некоторых случаях более селективными реагентами [5].
В случае твёрдых носителей реагенты иммобилизируют или за iёт адсорбции, испарения и других нехимических методов, или в результате ковалентного (химического) закрепления.
) Физическая иммобилизация - относительно слабая фиксация адсорбционно закреплённых водорастворимых реагентов на поверхности носителя и, как следствие этого, частичное вымывание их при контакте с раствором. Это является основным недостатком такого способа иммобилизации. Малорастворимые в воде реагенты в этом случае более выгодны, так как образуют более стабильные при хранении тест-формы; эти реагенты мало вымываются из тест-матрицы при контакте с исследуемым раствором [6].