Электроды 2 рода. Электроды сравнения.

Электрод сравнения должен поддерживать постоянный, не зависящий от состава ра-ра Е.

Требования к электродам сравнения: *воспроизводилось; *низкое электрическое сопротивление; *отсутствие влияние на состав ра-ра;*способность не вызывать появл. значительного диффузионного Е; *простота конструкции.

Электроды 2 рода-состоят из Ме, этот Ме покрыт слоем малорастворимого соед. с тем же катионом и погружённого в ра-р хорошо растворимого соед. с тем же анионом.

Устройство хлорид-серебряного и коломедного электродов:

Прямая потенциометрия.

Обычно выполняется с ионоселективным (ионосеребрянным) и носит название ионометрия. В основе-ур. Нернста, а именно-электродная фу-ция.

Расчётные методы: *метод градировочного графика (часто вносят индифферентный электролит с одинаковой конц. для поддержания постоянной ионной силы) *метод градуировки электролита (когда определяем рН на стеклянном электроде) *метод добавок *метод концентрационного элемента (алгоритм: берут 2 одинаковых индикаторных электрода, один из электродов помещают в анализируемый ра-р и готовят серию стандартных ра-ров с известной конц., а второй электрод по стандартной серии с помощью иономера определяют разность Е между двумя одинаковыми индикаторными электродами, т.е. в ур. Нернста меняется только конц.).

Если конц. одного из ра-ров совпадает с конц. анализируемого ра-ра, то иономер показывает Е=0В.

Потенциометрическое титрование основано на измерении т. эквивалентности по результатам потенциометрических измерений.

Вблизи т. эквивалентности происходит резкое изменение Е индикаторного электрода. Обычно определяют т.эквивалентности по дифференциальной кривой, построенной ! от Vтитранта.

Потенциометрическое титрвоание.

В основу потенциометрического титрования могут быть положены все 4 метода:

Общая хар-ка метода потенциометрия.

Достоинства: *высокая точность (в методе титрования 0,1-0,5%; в прямом методе-2%) *высокая чувствительность (нижн. граница определяемых содержаний до 0,1%масс) *возможность определения нескольких ве-в без одной пробы без предварительного разделения *определение в мутных и окрашенных средах *титрование в неводных средах *доступность аппаратурного оформления *высокая экспресность *можно делать неразрушающий контроль *возможность автоматизации.

Недостаток: большое время отклика-когда электроды не свежие.

3. Биохим. Методы основаны на использовании процессов, основанных на использовании процессов происходящих с участием биологических компонентов (ферментов, антител, живых клеток)

Аналитический сигнал – скорость начального процесса котороая определяется СФ, люминесценцией, потенцио-/амперометрией. Ферментативные методы анализа основаны на реакциях, катализируемых ферментами (биол. катализаторами). Они отличаются высокой чувствительностью и селективностью (каталитич. и некаталитич. методы). Ферментативная система относится к катализируемой гомогнного типа, а клетки – гетерогенного.

Ферментативными методами можно определять субстраты, активаторы, обратимые и необратимые ингибиторы ферментов. Еще их применяют при анализе разнообразных объектов - медицинских (биологич. жижкостей, крови, тканей); пищевых продуктов; фармацевтических препаратов; для непрерывного контроля микробиологических и биохимических процессов в производстве. Эти методы используют для определения токсичных органических и неорганических соединений в объектах окр. среды (сточ. и природ. воды, почва, листья растений).

Св-ва ферментов: высокая каталитич. активность, высокая избирательность в отношении субстрата, стабильность (воспроизводимость из серии опытов), долговремен. стабильность – время, за которое отклик биосенсора падает на 50%; субстратная специфичность – избирательность действия фермента в отношении структуры субстрата, типа реакции и условий её проведения. Определяется способностью фермента превращать только данный тип субстратов в определенных реакциях и условиях. Механизм действия макромолекул белка - происходит сорбция субстрата на ферменте и образование ими активного комплекса в результате гидрофобных, полярных и ионных взаимодействий; в этом комплексе происходит сближение и ориентация реагирующих групп фермента и субстрата.

Иммобилизация – перевод в водонерастворимое состояние путем связывания с носителем или модифицирование водорастворимыми полимерами с полным или частичным сохранением ферментами каталитической активности.

Методы иммобилизации: адсорбция (высокая чувствительность – для клеточных и биомасс); химическое связывание путем иммобилизации в органическую или неорганическую матрицу; метод инкабсулирования (в органич. или неорганич. матрицы), характеризуется высокой чувствительностью (т.к. нет химич. связей), высокой долговременной стабильностью. Повышение стабильности фермента вследствие иммобилизации облегчает хранение, транспортировку, применение в экспериментальных условиях, возможность многократного использования мобилизации ферментов.

Иммобилизованные ферменты используют в промышленности (синтез аминокислот, производство сахарных сиропов, молочки), в охране окр. среды (очистка сточных вод), произ-во лекарств (синтез антибиотиков).

Уравнение Михаэлиса-Ментена – E + S = ES = Е + Р !

[Е] – равновесная конц. фермента в процессе

[S] – субстрат

[ES]-промежуточный компонент фермента с субстратом или же комплекс Михаэля

[P]-продукт

К1-конст. образования комплекса

К-1-конст. разрушения скорости

К2-конст. скорости получения продукта ре-ции из комплекса

Uре-ции описывается ур. Михаэлис-Ментеном: u =

[K_m] – константа Михаэлиса

[S₀] - начальная конц. субстрата

Km = [K₁] – константа образования комплекса

[К₂] – константа разрушения комплекса

В качестве верхней границы принимается конц. =Кm.

Разработано больше число ВЧ и селективных ферментативных методов определения S, S могут явл. как оргн., так и не орган. ве-ва (спирты, сахара; токсичные катионы-чаще всего определяют).

Используются:

1) при анализе разнообразных объектов (например, медицина-биологические жидкости, кровь, ткани живых организмов); 2)для анализа пищевых продуктов, фарм. препаратов; 3)для непревычного контроля микробиологических и биохим. процессов производства; 4)можно использовать для анализа токсичных орагн./неорган. соед. в объектах окруж. среды (например, в сточных водах, почвах,истьях растений).

5, 11, 17, 23, 29, 35

1. Нефело- и турбиди- метрия

Методы основаны на измерении интенсивности соответственно рассеянного под углом 90˚ ЭМ излучения (нефелометрия) или прошедшего под углом 180˚ (турбидиметрия) ЭМ излучения через систему, содерж. Взвешенные частицы определяемого ве-ва-это могут быть эмульсии, суспензии, взвеси.

Интенсивность падающего светового потока (I₀) складывается из интенсивности поглощенного (I_n), I-интенсивности прошедшего светового потока через кювету, I_р-интенсивности рассеянного излучения:

!

Метод нефелометрии: в основу положен закон Релея, он работает для коллоидных частиц, которые менее 0,1λ.

Рабочая длина волны-490 нм-синяя линия спектра (синий светофильтр). Для проведения анализа необходимо, чтобы частицы были монодисперсными (т.е. одинакового размера) и размер-менее 10 нм.

В строго регламентированных условиях в основу положено ур. Релея: !

Метод турбидиметрии: в основу положен закон, аналогичный Б-Л-Б.

Для проведения используют: ФЭК.

Общая хар-ка методов: 1) эти методы используют для анализа ве-в, образующих труднорастворимые соед. при взаимод. с реагентом, методы используют, когда отсутствуют цветные ре-ции; 2) круг определяемых ве-в: сульфат-ион, хлорид-ион, ионы ртути (ӀӀ), ионы серебра.

Требования к суспензиям: *суспензии должны быть устойчивы во времени; *условия должны быть ды таким образом, что с изменением конц. определяемого ве-ва/иона должно изменяться кол-во частиц. Это достигается строгой регламентацией всех параметров анализа.

Достоинства методов: высокая чувствительность метода.

Недостаток: высокая погрешность, до 10%, связано с недостаточной воспроизводимостью химико-аналитических св-в суспензий.