Тест-системы для химического анализа
Содержание
Введение….……………………………………………………………… |
3 |
Глава I. Обзор литературы 1.1. Тест-системы для химического анализа………………………… . |
5 |
1.2. Тест-системы определения металлов в объектах окружающей среды…………………………………………………………………… |
14 |
Глава II. Материалы и методы исследования | |
2.1. Перечень и характеристика химических реактивов, применяемых в исследованиях…………………………………………. |
18 |
2.2. Определение ионов никеля колориметрическим методом из растворов…………………………………………………………………. Глава III. Экспериментальная часть 3.1 Определение содержания ионов никеля колориметрическим методом в растворах заданной концентрации…………………………. |
19 20 |
3.2 Разработка твёрдофазной системы на основе диметилглиоксима, адсорбированного на поверхности твёрдого носителя……………… |
21 |
Заключение ……………………………………………………………. |
23 |
Выводы ………………………………………………………………… |
24 |
Список литературы …………………………………………………… |
25 |
Введение
Актуальность проблемы
Упрощение и удешевление средств химического анализа – всегда благо, но решение многих аналитических задач пока требует сложных и дорогих методов и приборов. К счастью, успехи ряда областей химии, физики, электроники, а также математики обеспечивают возможность создания средств анализа, всё более миниатюрных, недорогих и лёгких с точки зрения использования и в то же время сопоставимых по своим аналитическим характеристикам с современными инструментальными методами. Тест-системы, несомненно, могут быть отнесены к таким средствам. Потребность в тест-наборах весьма значительна. Уже создано много тест-систем разного типа и разного назначения, в основе которых лежат чувствительные и селективные химические реакции и результат анализа может быть получен либо визуально, либо путём простейших измерений (длина окрашенной зоны, число капель), либо с использованием миниприборов, также весьма простых в использовании. Хотя тест-методы используют в лаборатории, в частности для скрининга проб, наиболее целесообразно применять их во внелабораторных условиях (on-site), тем более что on-site анализ представляет собой важное и весьма перспективное направление химии.
Основными областями использования тест-систем являются или могут быть:
· контроль объектов окружающей среды, определение важнейших нормируемых компонентов в воде, почвенных вытяжках, воздухе (прежде всего в полевых условиях);
· контроль за качеством пищи, в том числе питьевой воды и напитков, главным образом с точки зрения наличия вредных веществ;
· анализ крови, мочи, пота для целей медицины, в том числе в домашних условиях;
· решение задач криминалистики, охраны порядка, военной сферы (наркотики, алкоголь, взрывчатые вещества, отравляющие вещества);
· контроль в промышленности, на транспорте, например обнаружение утечек газа;
· обучение химии, экологии и др. дисциплинам в школе и других учебных заведениях.
Тест-системы могут стать незаменимыми в критических ситуациях, когда нужно быстро определить состав воздуха, воды и др. объектов после взрыва, промышленной катастрофы или природного катаклизма. Тест-системы удобны для широкомасштабного обследования жилых и производственных помещений, например на пары ртути, формальдегид, фенол и др. вещества.
Для разработки надёжных, чувствительных и селективных тестов используют достижения классической аналитической химии (реакции и реагенты). Однако, ещё более важным является поиск новых подходов.
Научная новизна работы состоит в разработке высокоспецифичной твёрдофазной тест-системы для обнаружения ионов меди, никеля и кобальта в объектах окружающей среды на основе диэтилдииокарбамата свинца, диметилглиоксима и тиоцианата аммония, адсорбированных на твёрдом носителе. Тест-система отличается экспрессностью, доступностью и дешевизной.
Цель и задачи работы
Цель работы - разработка тест-системы для обнаружения ионов меди, никеля и кобальта в объектах окружающей среды.
Для достижения указанной цели предполагалось решить следующие задачи:
- получить носитель для определения ионов кобальта, никеля и меди методом модификации поверхности силикагеля;
- исследовать влияние концентрации определяемых ионов на длину окрашенной зоны;
- исследовать влияние массы сорбента на сорбционную ёмкость;
- исследовать влияние разноимённых ионов на специфичность тест-системы;
- проанализировав полученные экспериментальные данные, сформировать тест-систему для определения ионов кобальта, никеля и меди.
Глава I. Обзор литературы
1.1. Общая характеристика тест-систем
Химические тесты широко используются в экологической, промышленной, клинической или криминальной сферах и обеспечивают возможность простого и недорогого анализа – качественного, полуколичественного и количественного.
Тест – системы для химического анализа представляют собой простые, портативные, лёгкие и дешёвые аналитические средства и соответствующие экспрессные методики для обнаружения и определения веществ без существенной пробоподготовки (иногда без отбора проб), без использования сложных стационарных приборов, лабораторного оборудования, без самой лаборатории, без сложной обработки результатов, а также подготовленного персонала; в большинстве случаев применяют автономные средства однократного использования [1].
Общий принцип почти всех химических тест-методов – это использование аналитических реакций и реагентов в условиях и формах, обеспечивающих получение визуально наблюдаемого или легко измеряемого эффекта; это, например, интенсивность окраски бумаги или длина окрашенной части трубки. Реагенты и добавки используют в виде заранее приготовленных растворов (в ампулах или капельницах) или иммобилизованными на твёрдом носителе – бумаге, силикагеле, пенополиуретане и т.д. В качестве средств для тест-методов химического анализа могут быть использованы индикаторные бумаги, индикаторные порошки и трубки, таблетки и др.
Тест-методы позволяют проводить широкий скрининг проб, например, объектов окружающей среды. Пробы, давшие положительный результат, отделяют от тех, что показали отсутствие компонента. В случае образцов, для которых результат был положителен, предполагается в случае необходимости и более глубокое изучение, в том числе в лаборатории с использованием дорогостоящих приборов.