Рефрактометры

Раствор пробы смешивается с разбавителем, который может содержать соль лития в определенной концентрации. Многие пламенные фотометры имеют дилютор в качестве неотъемлемой части прибора. Разбавленный раствор диспергируется газом носителем в камере распылителя и нагревается пламенем газовой горелки. Излучаемый свет через оптическую систему поступает на фотодетектор. Для измерения различных элементов используются светофильтры на следующие длины волн: Li – 671 нм, Na – 589 нм, K – 768 нм.

Пламенная эмиссионная фотометрия основана на проведении сравнительных измерений, поэтому калибровочные пробы должны приготавливаться и анализироваться одновременно с исследуемыми образцами.

Энергию возбуждения пламени можно менять в широких пределах соответствующим подбором состава горючего газа и газа-носителя.

Горючий газ	Газ-носитель	Диапазон Температур, °С
Водород Пропан Водород Ацетилен	Азот или аргон Воздух	350 - 1000 1900 - 1950 2000 - 2050 2100 - 2400
Пропан Водород Ацетилен	Закись азота	2400 - 2600 2400 - 2600 2600 - 2900
Водород Ацетилен Дициан	Кислород	2500 - 2700 3000 - 3150 4400 - 4500

Чем ниже температура пламени, тем ниже энергия возбуждения и меньше число эмиссионных линий или полос. Для выделения спектральных линий легко возбудимых щелочных элементов достаточно использовать узкополосные фильтры.

Есть несколько возможных схем работы пламенного фотометра. В самом простом случае, который обычно и практикуется при определении натрия или калия в сыворотке крови или моче, исследуемый материал разводят водой в 50 или 100 раз и сжигают в пламенном фотометре.

Эмитируемый свет, проходя через светофильтр, попадает на фотоприемник, сигнал которого пропорционален количеству исследуемого элемента. Такое прямое измерение оказывается эффективным только, если исследуемого элемента много и у него яркие линии, как в случае натрия.

Если же концентрация исследуемого вещества невелика по сравнению с содержанием других элементов, спектральные линии которых более интенсивны и создают помехи при анализе, приходится использовать более сложные приемы. Эффективнее всего, конечно, иметь монохроматор, выделяющий узкую спектральную полосу, в точности соответствующую ширине линии, но такие монохроматоры дороги, светосила у них обычно невелика, поэтому необходимы более чувствительные и, соответственно более дорогие светоприемники.

В некоторых случаях используют так называемый компенсационный метод: одновременно выделяют два пучка света - один, который соответствует линии исследуемого элемента, второй - того элемента, который мешает определению, поскольку излучаемый им интенсивный свет создает помехи (для биологических жидкостей в таком положении оказывается натрий). Оба сигнала включаются друг навстречу другу, прибор фиксирует разность между ними, тем самым вводя поправку на концентрацию присутствующего в растворе натрия.

Используется и метод внутреннего стандарта, когда исследуемую биологическую жидкость разводят не водой, а раствором элемента, которого нет в биологическом материале, чаще всего солями лития. В процессе анализа делают два измерения: на длине волны, характерной для линии определяемого элемента, и на длине волны линии внутреннего стандарта. Если показания стандарта отличаются от того, что было при калибровке, вносят соответствующую поправку и в измеряемую величину.

Такой порядок работы позволяет избежать ошибок, связанных с нестандарными условиями распыления; особенно важно это при исследовании жидкостей, вязкость которых может значительно колебаться.

Точность пламенно-фотометрических методов исследования во многом зависит от условий распыления исследуемой жидкости и возбуждения пламени. Чтобы их стандартизировать, надо не только хорошо отрегулировать распылитель (эжектор), но и проследить, чтобы вязкость калибровочных и исследуемых растворов была одинаковой. Для этого в разводящие растворы рекомендуется добавлять соответствующие вещества.

В клинической лабораторной практике чаще всего определяют калий и натрий в сыворотке крови и в моче. Для этих анализов нет необходимости использовать ни методы внутреннего стандарта, ни разведения проб фоном, ни компенсации - достаточно правильно приготовить комплексный калибровочный раствор, который одновременно содержит и калий, и натрий в концентрациях близких к тем, которые бывают в исследуемом материале. Нельзя только забывать, что в плазме крови соотношение концентраций этих элементов другое, чем в моче, поэтому калибровочный раствор для мочи не подходит для анализа крови и наоборот.

Дата добавления: 2014-11-29