Физико-химические методы анализа

Однако химические методы анализа не смогли удовлетворить разнообразные запросы науки и производства. Только физико-химические методы анализа вещества, основанные на использовании многочисленных законов физики, электротехники, оптики, ядерной физики и других наук, позволили кардинально снизить порог обнаружения вещества до 10 10 — 1(Г5%, проводить анализ дистанционно и в режиме реального времени и ир. Общее число физикохимических анализов насчитывает несколько десятков, но наибольшее практическое применение нашли следующие:

• — электрохимические;
• — хроматографические;
• — оптические, в том числе спектральные.

В группу электрохимических методов анализа, основанных на измерении электрических свойств вещества (удельная электрическая проводимость — УЭП, диэлектрическая проницаемость — ДП, потенциал и т. п.), входят кондуктометрия, диэлькометрия, потенциометрия, вольтамперометрия и т. д.

Группу хроматографических методов составляют методы газовой и газожидкостной хроматографии, жидкостной распределительной, тонкослойной, ионообменной и другие виды хроматографии.

Оптические методы анализа включают в себя методы эмиссионной атомной спектроскопии, атомно-абсорбционной, ИК спектроскопии, спектрофотометрии, люминесценции и др.

Приведённый перечень групп является далеко не полным, так как в него не вошли многие методы (радиометрические, масс-спектрометрические и многие другие), что вовсе не свидетельствует об их второстепенное™.

Погрешность физико-химических методов анализа составляет в среднем несколько процентов, что превышает погрешность классических химических методов. Но следует отметить, что при небольшом содержании определяемого компонента (менее 10 ³ %) классические методы анализа вообще непригодны, при больших концентрациях физико-химические методы успешно соперничают с химическими, а такой метод анализа, как кулономстрия, даже превосходит их по точности.

Существенным недостатком физико-химических методов анализа является то, что для их практического применения требуются эталоны, стандартные образцы (СО) материалов и свойств, стандартные растворы и градуировочные 1рафики.

К биохимическим методам относят методы, основанные на использовании процессов, происходящих с участием биологических компонентов (ферментов, антител и т. п.). Выходным сигналом при этом чаще всего является начальная скорость процесса или конечная концентрация одного из продуктов реакции, определяемая любым инструментальным методом (спектрофотометрическим, люминесцентным, электрохимическим и т. д.).

Среди разновидностей биохимических методов анализа (ферментативных, иммунохимичсских, РНКи ДНК-зондов и др.) наиболее часто используют ферментативные и иммунохимические.

Ферментативные (от лат. fermentum — закваска) методы основаны на использовании реакций, катализируемых ферментами — биологическими катализаторами, отличающимися высокой активностью и избирательностью действия.

Иммунохимические (от лат. immunitas — освобождение, избавление от чего-либо и …химия) методы анализа основаны на специфическом связывании определяемого соединения — антигена (от греч. avxi — против и… yevos — род, происхождение) соответствующими антителами (специфическими белками крови, образующимися в результате иммунологических процессов, направленных на удаление из организма антигенов — генетически чужеродных тел). Иммунохимическая реакция в растворе между антителами и антигенами — сложный процесс, протекающий в несколько стадий. В этом анализе возможно использование только первой стадии, которой является обратимое образование комплексов состава 1:1.

Рассмотрим основные факторы, которые нужно принимать во внимание, выбирая метод анализа.