 |
Области определения тест-систем.
|
|
|
|
Визуально-колориметрические методы.
В сущности, это тоже визуальные методы, но в данном случае используется не только человеческий глаз, но также дополнительный аппарат- компаратор или колориметр. Обычный прием здесь - компенсация окрасок. Один или больше число реагентов, которые дают цветную реакцию с определяемым веществом, вводят в анализируемую жидкую пробу (в специальных пробирках). Возникает окраска, интенсивность которой зависит от концентрации целевого компонента. Интенсивность окраски сравнивают со шкалой на водоустойчивой карточке. На карточках напечатаны окраски разного тона и интенсивности и соответствующие концентрации. Перемещая пробирку с образцом вдоль цветной карты, находят соответствующую окраску. Для этой цели используется скользящий компаратор, который позволяет автоматически оценивать окраску изучаемого образца путем сравнения ее с окраской стандартов. В дополнение к окрашенным карточкам имеются специальные сосуды с участками для сравнения окрасок.
Основной закон колориметрии закон Бугера- Ламберта-Бера.
Цветометрия.Характеристики цветометрии.
Многие тест-методы базируются на визуальном наблюдении изменении цвета в результате применение хромогенных реагентов: часто проводиться сравнение со стандартной шкалой окрасок. Однако возможности человеческого глаза ограничены: кроме того существенен субъективный фактор человеческого зрения. С этим связаны трудности создания объективных метрологических характеристик визуальных тест-методов. Выход можно искать не только на пути использования приборов, но на пути использования другой методологии,а именно цветометрии. Это развитая область, особенно в технологии крашения или в полиграфии. Цветометрией и колористикой занимались И.В.Гёте, В.Оствальд и многие др. известные люди. Цветометрия оперирует своими характеристиками - яркостью, светлотой, желтизной. Св-ва цветового зрения учитываются по результатам эксперементов с большим числом наблюдателей с нормальным зрением (т.наз. стандартным наблюдателем). В этих эксперементах зрительно уравнивают чистые спектральные цвета (т.е. цвета, соответствующие монохромат. Свету с определенной длиной волны) со смесями трех осн. Цветов. Оба цвета наблюдают рядом на двух половинках т. Наз. Фотометрические поля сравнения. В результате строят графики функции сложения цветов, в координатах соотношения основных цветов – длина волны спектрального чистого цвета. Поскольку согласно закону Г.Грассмана (1853) при данных условиях основные цвета производят в смеси одинаковый визуальный эффект независимо от их спектрального состава, по кривым сложения цветов можно определить координаты цвета сложного излучения. Для этого сначала цвет последнего представляют в виде суммы чистых спектральных цветов, а затем определяют количества основных цветов, требуемых для получения смеси, зрительно неотличимо от исследуемого цвета.
|
|
|
Фактически основой всех цветовых координатных систем являются Международная калориметрическая система RGB) от англ. Red, Green, Blue – красный, зеленый, синий), в которой основными цветами являются красный (соответствующий излучению с длиной волны λ=700нм), зеленый (λ=546,1нм) и синий (λ= 435,8 нм).
Измеряемый цвет С в этой системе может быть представлен уравнением: С= R+G+B, шде R,G,B- координаты цвета С. Однако большинство спектрально чистых цветов невозможно представить в виде смеси трех упомянутых основных цветов. В этих случаях некоторое количество одного (или двух) из основных цветов добавляют к спектральному цвету и полученную смесь уравнивают со смесью двух оставшихся цветов (или с одним оставшимся цветом). В уравнении это учитывается переносом соответствующего члена из левой части в правую. Например, если был добавлен красный цвет, то С+ R= G+B, или С = - R+ G+B. Наличие отрицательных координат для некоторых цветов – существенный недостаток системы RGB.
|
|
|
Метроллогические характеристики тест-определений.
Метрологический аспект очень существенен для разработки, приготовления и использования тест-систем; результаты тестов должны быть достаточно надежными даже в тех случаях, когда определяют малые количества веществ. Правильность тест-методов обычно проверяют сравнением их результатов с результатами, полученными инструментальными методами. Это, конечно, делается при разработке тест-методов, но такую проверку может делать иногда и потребитель, чтобы быть уверенным в своих результатах. Многие тест-системы не являются универсальными и предназначены и предназначены для определения компонентов только в определенных объектах. Воспроизводимость визуальных изменений в случае цветных реакций приблизительно характеризуется погрешностью в 10-50%. Поэтому в ряде случаев такие методы следует рассматривать как полуколичственные. Однако иногда воспроизводимость намного лучше.
Что касается придела обнаружения тест-мтодов, то при общем стремлении к созданию чувствительных методов всегда нужно ориентироваться на реальную потребность. Например, в анализе объектов окружающей среды прежде всего нужны средства, позволяющие определять нормируемый компонент на уровне несколько более низком, чем предельно допустимая концентрация этого компонента в данном обьекте, например в природной воде.
Чувствительность, конечно, зависит от типа тест-средства, выбранных реагентов, способов осуществления определения.
Тест-методы относятся к экспресным, доступным, достаточно дешевым методом анализа. Эти методы не требуют дорогостоящего оборудования и квалифицированного персонала. Регулируя рН растворов, вводя дополнительные реагенты, удается повысить селективность тестовых определений.
Разрабатывая методики тест-определеий, авторы стараються добиться того, чтобы диапозон определяемых содержаний включал ПДК, то есть что бы Сн (нижняя граница определяемых концентраций) не привышала ПДК. Проводя метрологическую аттестацию методик, необходимо оценивать максимальную погрешность и предел обнаружения определений.
|
|
|
Области определения тест-систем.
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 другим дисциплинам в школе и других учебных заведениях.
Тест-методы могут быть использованы в обычной аналитической лаборатории для предварительной оценки и разбраковки анализируемых проб. Однако более важна возможность их использования во внелабораторных условиях, например в поле в случае контроля объектов окружающей среды или в домашних условиях, когда нужно контролировать кровь или мочу или быстро оценить качество водопроводной воды.
|
|
|
