6.3. Поляриметрия
Это метод определения концентрации вещества по углу поворота плоскости поляризации монохроматического плоскополяризованного излучения оптического диапазона при прохождении его через оптически активные среды (рис. 6.3).
Концентрацию оптически активных веществ можно найти, регистрируя вращение плоскости поляризации. На практике обычно используют простое соотношение
= 0 С L ,
где 0 - удельное вращение плоскости поляризации веществом при заданной длине волны излучения , L – оптический путь излучения в растворе вещества, С – искомая концентрация вещества в растворе.
Рис. 6.3. Поворот плоскости поляризации излучения
Наибольшее применение в медицинских лабораторных исследованиях поляриметрия нашла для определения концентрации сахара (сахариметрия) в крови и других растворах биожидкостей.
Частотная дисперсия угла поворота плоскости поляризации используется в методе спектрополяриметрии. Этот метод по полученной зависимости = () позволяет определить концентрации нескольких оптически активных веществ в растворе.
6.4. Нефелометрия
Нефелометрия (греч. nephele – облако) – оптические методы определения концентрации, размеров и формы частиц в дисперсных средах. Одной из важных характеристик биосубстрактов является размер частиц в растворе, для исследования которого используют информацию о коэффициенте рассеяния.
В общем случае коэффициент рассеяния σ состоит из суммы коэффициентов рассеяния: σ = σм + σр + σа , где σм , σр , σа – молекулярное, резонансное и аэрозольное рассеяния соответственно.
Коэффициент молекулярного рассеяния однозначно связан с числом молекул в объеме вещества в случае, когда размер молекул меньше длины волны проходящего излучения.
Резонансное рассеяние проявляется, когда длина волны излучения совпадает с длиной волны электронного перехода атомов вещества, находящегося в среде. Регистрация резонансного рассеяния позволяет определить наличие в среде очень малых примесей, для которых известны длины волн резонансных переходов.
Аэрозольное рассеяние происходит на частицах, размер которых приблизительно равен длине волны проходящего излучения или больше нее. Особенностью аэрозольного рассеяния является ярко выраженная зависимость углового распределения рассеянного излучения от соотношения длины волны излучения и размера частицы.
Для экспериментального определения среднего эффективного размера рассеивающих частиц достаточно провести измерения коэффициента аэрозольного рассеяния в нескольких участках спектра длин волн или измерения коэффициента рассеяния на одной длине волны под различными углами по отношению к проходящему излучению. На рис. 6.4 показаны индикатрисы рассеяния излучения для различных отношений радиуса частицы r к длине волны λ.
180˚
Рис. 6.4. Характерные индикатрисы аэрозольного рассеяния
В лабораторных и клинических исследованиях методы нефелометрии применяют для определения концентрации белка в растворах, регистрации компонентов в сыворотке крови, оценки качества питьевой воды, определения концентрации пыли в воздухе.