Инструментальный метод анализа реферат

Обновлено: 01.07.2024

В инструментальном химическом анализе объектом измерения служит не состав, а некоторое свойство вещества (интенсивность линий спектра, оптическая плотность, электрохимические характеристики и т.д.). Связь между этими свойствами и концентрацией определяемого компонента устанавливают посредством градуировочного графика, для построения которого применяют образцы сравнения определенного состава для каждого конкретного случая, тип последних определяется условиями анализа (твердое вещество, раствор). Пожалуй среди инструментальных методов анализа только MC с изотопным разбавлением является безэталон-ным, однако реализация этого метода связана с решением проблем другого рода, их обсуждение выходит за рамки настоящего обзора.[ . ]

Второй метод (активация) является, вероятно, наиболее чувствительным из всех известных аналитических методов. Он состоит в искусственном превращении изучаемых веществ в их радиоактивные изотопы и последующем измерении количества продуктов распада. Присутствие других веществ не мешает определению этим методом, поскольку периоды полураспада радиоактивных изотопов постоянны и специфичны для каждого из них. Однако, как всегда бывает при применении сложных инструментальных методов анализа, значительные трудности возникают при отборе проб, обработке и подготовке их к анализу, не считая проблемы лаборантских кадров, имеющих достаточный опыт работы в этой области анализа и исследований.[ . ]

Описаны методы отбора проб и воздухозаборная аппаратура, способы извлечения, разделения и идентификации химических веществ. Даны краткие технические характеристики отечественных аспирационных устройств, поглотительных сосудов. Изложены статические и динамические методы приготовления смесей вредных веществ с воздухом. Приведены современные инструментальные методы анализа. Даны краткие характеристики отечественных и зарубежных индикаторных трубок. ?ассмотрены автоматические газоанализаторы.[ . ]

Визуальный метод используется для ежедневного наблюдения за состоянием земель. Инструментальный метод анализа позволяет идентифицировать токсиканты, а также дает точную количественную информацию об их содержании. Метод биоиндикации оценивает патогенные факторы косвенно — через биологическое действие.[ . ]

Идеальный вариант анализа с точки зрения правильности - определение элемента в "чистом" растворе известного химического соединения определяемого элемента. Именно эти условия реализуются при разделении элементов с применением различных приемов концентрирования. Однако для аналитика наиболее привлекательны прямые инструментальные методы анализа, которые на первый взгляд представляются экономически обоснованными, хотя на практике нередко могут дать ошибочную информацию.[ . ]

Выбор подходящего метода анализа связан также с тем, надо ли выполнить один единственный анализ или небольшой цикл анализов, или же большую серию анализов в течение продолжительного времени. Надо учитывать то, что автоматические инструментальные методы анализа требуют предварительной калибровки, на которую расходуется немало времени, что, как правило, окупается только если проводится большая серия анализов.[ . ]

Описаны современные инструментальные методы анализа воздуха. Рассмотрены техника проведения анализа, новейшие достижения аналитической химии и экспресс-методы. Приведенные методы широко применяют для определения токсичных мнкропрныесей в атмосфере и в воздухе рабочей зоны.[ . ]

За последние годы для анализа сточных вод стали применять наиболее точные и чувствительные инструментальные методы анализа: колориметрию, потенциометрию, спектрофотометрию. В последние годы появились отдельные работы по применению газо-жидкостной хроматографии для определения следов органики в воде, но этих работ очень мало, так как очень трудно подобрать такую фазу, которая разделяла бы воду от органики и в то же время — органическую часть на составляющие компоненты.[ . ]

По масштабам осуществления инструментальные методы анализа можно разделить на технологические, выполняемые в основном лабораториями предприятий, региональные и глобальные.[ . ]

Специфической трудностью при разработке инструментальных методов анализа сточных вод ЦБП является построение калибровочных кривых вследствие сложности моделирования состава фона, на котором проводится определение отдельных компонентов.[ . ]

Вторая глава посвящена основам современных инструментальных методов анализа, используемых при исследовании воздуха: газовой, бумажной и тонкослойной хроматографии, полярографии, фотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, атомно-абсорбционной спектрофотометрии и нейтронноактивационному анализу.[ . ]

Современное почвоведение и агрохимия используют широкий набор методов исследования, в числе которых одно из центральных мест занимают физико-химические или инструментальные методы анализа.[ . ]

Несмотря на высокую чувствительность применяемых в санитарной химии методов, они не всегда обеспечивают определение низких ПДК (порядка 0,01—0,1 мг/м3) без предварительной концентрации пробы. Предварительное концентрирование позволяет повышать чувствительность инструментальных методов анализа на один-два порядка.[ . ]

Выполнению указанных требований во многом способствует широкое внедрение инструментальных методов анализа, обеспечивающих высокую чувствительность определения, избирательность определения компонентов в смесях, а также высокую точность и объективную регистрацию результатов. В табл. 1 представлены сравнительные данные по пределам обнаружения для некоторых инструментальных методов анализа.[ . ]

Крешков А. П. Основы аналитической химии. Т. 3. Физические и физико-химические (инструментальные) методы анализа. 4-е изд. М.: Химия, 1977. 488 с.[ . ]

Поэтому, прежде всего, важно ознакомить пользователя с принципами и особенностями инструментальных методов анализа. Кроме того, в данном учебном пособии излагаются методы анализа разных типов почв, принятые в агрохимической практике при исследовании физико-химических и химических свойств, содержания различных форм биогенных макро- и микроэлементов, а также токсичных веществ. Данные этих анализов позволяют оценить агрохимические свойства и плодородие почв, их экологическое состояние.[ . ]

В этой книге сделана попытка помочь читателю составить представление о многообразии инструментальных методов анализа окружающей среды. Приведенные методики иллюстрируют способы определения распространенных загрязнителей. В настоящее время разрабатываются новые подходы, в частности, с применением сложных современных методов.[ . ]

Предварительное концентрирование определяемых элементов позволяет повышать чувствительность инструментальных методов анализа на 1-2 порядка, устранять мешающее влияние вещества-основы и при необходимости разделять микропримеси (в случае их взаимного влияния). При концентрировании несколько увеличивается продолжительность анализа, но это компенсируется увеличением чувствительности определения. Подобное экстракционное концентрирование элементов описано в специальной литературе [150].[ . ]

Настоящее третье издание методики существенно переработано и дополнено. В нее включены современные инструментальные методы анализа сточных вод с применением спектрофотометрии, газовой и газожидкостной хроматографии и флюорографии. Приведены новые методы определения фенолов, азокрасителей. Методика дополнена расчетами технологических параметров, характеризующих работу очистных сооружений, а также перечнем необходимого оборудования и посуды. Предлагаемые методы анализа городских сточных вод и воды водоемов согласуются с унифицированными методами исследования состава вод, рекомендованными совещанием руководителей водохозяйственных органов стран — членов СЭВ и с американскими стандартными методами исследования воды и сточных вод. Помимо этого, в книге даны отдельные определения, разработанные и принятые в лабораториях московских станций в результате многолетнего опыта, накопленного в процессе контроля очистных сооружений городской канализации.[ . ]

Чтобы установить пищевой режим основных типов почв, динамику в них питательных веществ, большой интерес представляют методы изучения различных групп соединений азота, фосфора, калия и других элементов в почве, методы с использованием меченых атомов, ионнообменных смол, хромотографии. Для определения свойств почвы также широко используют современные инструментальные методы анализа, особенно при проведении массовых анализов, требующих большой скорости и точности. Эти методы используют в зональных агрохимических лабораториях при организации поточных линий анализа.[ . ]

Более часто проводят простые определения, реже — сложные и очень трудоемкие. При этом стремятся к наиболее широкому применению инструментальных методов анализа, которые значительно быстрее по сравнению с -классическими методами химического ¡количественного анализа. При отсутствии непрерывной регистрации значений pH их определяют но крайней мере 1 раз в течение 1 ч. Каждый час отбирают также пробы -сточных ¡вод, пропорциональные их протеканию (¡расходу), и на -перемешанной средней ¡пробе производят полный анализ.[ . ]

Спектрофотометрия, основанная на поглощении определенного электромагнитного излучения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, среди всех инструментальных методов анализа является наиболее важной и следовательно, может •оказаться ценной для анализа загрязнений атмосферы.[ . ]

Однако необходимость учета таких факторов, как наличие в сточных водах мешающих веществ, высокие требования к чувствительности. и точности, уменьшение продолжительности анализов-обусловили широкое применение инструментальных методов анализа сточных вод, загрязненных органическими веществами.[ . ]

Последнее десятилетие знаменуется техническим перевооружением аналитических лабораторий. В первую очередь это относится к внедрению средств вычислительной техники, применение инструментальных методов анализа взамен химических методов. Однако роль химических методов в аналитическом контроле по-прежнему велика. В этой связи не следует сравнивать состояние аналитических служб разных городов и предприятий, основываясь только на сопоставлении доли использования того или иного метода в аналитическом контроле.[ . ]

Большая часть природных и искусственных радиоактивных веществ попадает в водные системы из атмосферы. Несмотря на различие в процедурах пробоотбора, хранения, химической подготовки и предварительного концентрирования для проб воды и воздуха, конечные радиохимические и инструментальные методы анализа этих проб очень близки. Для детального ознакомления с методами анализа радиоизотопов из природных или искусственных источников рекомендуются работы [92—105]. Методы измерения следов радиоактивных веществ в природных водах и применение этих данных для изучения биогеохимических процессов в водных системах описаны в работе [176].[ . ]

Исследование и контроль состояния окружающей сре-, ды, выявление источников ее загрязнения — основные задачи совершенствования охраны природы. Решение этих задач состоит из двух этапов: сбор данных о степени загрязнения объектов окружающей среды и научное обобщение сведений о состоянии и изменении уровня загрязненности, выработка соответствующих рекомендаций. На первом этапе используют различные инструментальные методы анализа объектов воздушной и водной среды, проб грунта и т. д., на втором выполняют математическое обобщение результатов анализа, построение моделей сложных процессов загрязнения окружающей среды, формулируют выводы.[ . ]

Инструментальные методы анализа — количественные аналитические методы, для выполнения которых требуется электрохимическая оптическая, радиохимическая и иная аппаратура. К инструментальным методам анализа обычно относят:
электрохимические методы — потенциометрию, полярографию, кондуктометрию и др.;
методы, основанные на испускании или поглощении излучения,— эмиссионный спектральный анализ, фотометрические методы, рентгеноспектральный анализ и др.;
масс-спектральный анализ;
методы, основанные на измерении радиоактивности

Работа состоит из 1 файл

Реферат Юльке.docx

ГОУ СПО ОРЕНБУРГСКИЙ ОБЛАСТНОЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ

(ЭКОНОМИКА УПРАВЛЕНИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ)

Студентка 412-ой группы

Игнатьева Юлия Сергеевна

Журавлёва Ирина Александровна

Инструментальные методы исследования

электрохимические методы — потенциометрию, поляр ографию, кондуктометрию и др.;
методы, основанные на испускании или поглощении излучения,— эмиссионный спектральный анализ, фотометрические методы, рентгеноспектральный анализ и др.;
масс-спектральный анализ;
методы, основанные на измерении радиоактивности

Инструментальные методы исследования находят все большее распространение в диагностике и дифференциальной диагностике туберкулеза. Среди них эндоскопические исследования бронхов занимают ведущее место, так как в большинстве случаев они сочетаются с комплексом дополнительных микрохирургических вмешательств биопсийного характера. Современная бронхология располагает большим числом разнообразных эндобронхиальных диагностических манипуляций для своевременного распознавания различных патологических процессов как в бронхах, так и непосредственно в легочной ткани. С помощью этих методов можно достаточно эффективно оценивать визуально изменения как в крупных, так и в более мелких бронхах, а также получить биопсийный материал для морфологического и бактериологического исследования по существу из любого участка терминальных бронхов или легкого.

Успех инструментальной диагностики заболеваний органов дыхания и средостения в каждом конкретном случае зависит от правильного выбора метода исследования. При этом необходимо помнить, что инструментальные методы диагностики не всегда являются безобидными и нетравматичными для больного, поэтому всегда следует руководствоваться принципом — от простого диагностического вмешательства к сложному.

Введение - 2
Эдонтоскопическое исследование 4
УЗИ внутренних органов - 7
Рентген - 12
Холицистография – 14
Холеграфия – 16
Аппарат Боброва – 20
Бронхоскопия - 21
ФГДС гастрооднтоскопия - 24
Цитоскопия – 27
Литература - 30

Эндоскопи́я — способ осмотра некоторых внутренних органов при помощи эндоскопа. При эндоскопии эндоскопы вводятся в полости через естественные пути, например, в желудок — через рот и пищевод, в бронхи и легкие — через гортань, в мочевой пузырь — через мочеиспускательный канал, а также путем проколов или операционных доступов (лапароскопия и др.)

В своем развитии эндоскопия прошла через несколько стадий, характеризовавшихся совершенствованием оптических приборов и появлением новых методов диагностики и лечения. До определённого времени осмотр внутренних органов без хирургического вмешательства был невозможен. Врачам были доступны только такие неинвазивные методы исследования внутренних органов, как пальпация, перкуссия и аус культация.

В последующем свечу в эндоскопах сменила спиртовая лампа, а вместо жесткой трубки вводился гибкий проводник. Однако, главными осложнениями обследования оставались ожоги, от которых медики частично избавились только с изобретением миниатюрных электроламп, которые укреплялась на конце вводимого в полость аппарата. В закрытые полости, не имеющие естественной связи с внешней средой, аппарат вводился через создаваемое отверстие (прокол в стенке живота или грудной клетки). Тем не менее, до появления волоконно-оптических систем эндоскопическая диагностика не получила широкого применения.

Возможности эндоскопии существенно расширились со 2-й половины XX века с появлением стеклянных волоконных световодов и на их основе — приборов волоконной оптики. Осмотру стали доступны почти все органы, увеличилась освещённость исследуемых органов, появились условия для фотографирования и киносъё мки(эндофотография и эндокинематография), появилась возможность записи на видеомагнитофон чёрно-белого или цветного изображения (используются модификации стандартных фото- и кинокамер).

Документирование результатов эндоскопического исследования помогает объективно изучать динамику патологических процессов, происходящих в каком-либо органе.

Использование методов эндоскопии в медицине

В настоящее время эндоскопические методы исследования используются как для диагностики, так и для лечения различных заболеваний. Современная эндоскопия играет особую роль в распознавании ранних стадий многих заболеваний, в особенности — онкологических заболеваний (рак) различных органов (желудок, мочевой пузырь, легкие).

Чаще всего эндоскопию сочетают с прицельной (под контролем зрения) биопсие й, лечебными мероприятиями (введение лекарств), зондированием.

Бронхоскопия — осмотр бронхов
Гастроскопия — осмотр желудка
Гистероскопия — осмотр полости матки
Колоноскопия — слизистой оболочки толстой кишки
Кольпоскопия — входа во влагалище и влагалищных стенок
Лапароскопия — брюшной полости
Отоскопия — наружного слухового прохода и барабанной перепонки
Ректороманоскопия — прямой кишки и дистального отдела сигмовидной кишки
Уретероскопия — мочеточника
Холангиоскопия — желчных протоков
Цистоскопия — мочевого пузыря
Эзофагогастродуоденоскопия — осмотр пищевода, полости желудка и двенадцатиперстной кишки
Фистулоскопия — исследование внутренних и наружных свищей
Торакоскопия — грудной полости
Кардиоскопия — полостей (камер) сердца
Ангиоскопия — сосудов
Артроскопия — суставов
Вентрикулоскопия — желудочков мозга

Прогресс в развитии эндоскопической аппаратуры и создании микроскопического инструментария привел к появлению нового вида оперативной техники — эндоскопическойхирургии. В полые органы или в брюшную полость во время такой операции через эндоскоп и гибкие фиброаппараты вводятся специальные инструменты-манипуляторы, управляемые хирургом, наблюдающим за своей работой на мониторе.

Эндоскопическая хирургия сейчас позволяет избежать обширных полостных операций при болезнях желчного пузыря, аппендиците, удалении лимфоузлов, опухолей, при устранении склеротической патологии в сосудах, при шунтировании в случае ишемической болезни сердца при удалении грыж межпозвоночных дисков. Сейчас это наиболее щадящая, малотравматическая, бескровная хирургия, дающая минимальный процент осложнений в послеоперационный период. Возможно, эндоскопическая хирургия станет одним из основных хирургических принципов в недалёком будущем.

В зависимости от исследуемого органа различают бронхоскопию (исследование бронхов), эзофагоскопию (исследование пищевода), гастроскопию (исследование желудка), интестиноскопию (исследование тонкой кишки), колоноскопию (исследование толстой кишки) и т.д.

Эндоскопы — гибкие пластиковые или металлические трубки с осветительной и оптической системой. В современных эндоскопах применяется волоконная оптика, позволяющая получать истинное, неискаженное изображение внутренней поверхности органа. Они также делают возможным проведение лечебных манипуляций: взятие материала для гистологического исследования (биопсия), удаление инородного тела или полипа (полипэктомия); с помощью специальных устройств можно проверить проходимость впадающего в данный орган протока (например общего желчного протока при дуоденоскопии — исследовании двенадцатиперстной кишки), прижечь язву, остановить кровотечение из мелкого сосуда и т.д.

В клинике создан хорошо оснащенный эндоскопический кабинет. Манипуляцию проводят врачи-эндоскописты под местным обезболиванием (смазывание или орошение слизистой оболочки раствором лидокаина) или под наркозом.

Эндоскопия обычно хорошо переносится больными и не сопровождается осложнениями. Некоторые неприятные ощущения, возникающие иногда после эндоскопии, не требуют лечебных воздействий.
Эндоскопические методы повысили возможность ранней диагностики многих, в первую очередь онкологических заболеваний.

УЗИ внутренних органов - УЗИ органов брюшной полости

Данный вид диагностики предназначен для исследования при помощи специального аппарата органов брюшной полости. Узи-диагностика органов брюшной полости позволяет точно оценить структуру, расположение и размеры печени, селезенки, лимфатических узлов, поджелудочной железы, желчных протоков, желчного пузыря. Ультразвуковое исследование — безопасный, высокоинформативный способ диагностики, при помощи которого можно своевременно отследить проявившиеся патологические изменения внутренних органов вследствие травм, заболеваний — острых и хронических; очаги воспалений; кисты; новообразования и прочие патологии.

Показания к УЗИ внутренних органов:

все болезненные ощущения в любой части живота;
тяжесть и острая боль в правом подреберье, опоясывающая боль;
любые дискомфортные ощущения во время и после принятия пищи, налет на языке, вздутия живота, метеоризм, высокая температура, проблемы с аппетитом;
травмы;
назначение врача для постановки, уточнения диагноза. Либо с целью контроля динамики болезни и адекватности назначенного лечения;
диспансерное обследование, проводимое по желанию пациента;
наличие гинекологических, урологических заболеваний, патологий эндокринной системы.

Подготовка к УЗИ внутренних органов

Обследование проводят натощак. Промежуток между последним приемом пищи и обследованием должен составить около 4-х часов. Если пациентом — является ребенок, то для него интервал между процедурой и последним приемом пищи может быть уменьшен до 3 часов.

Перед процедурой за день-два пациенту необходимо изменить режим питания, исключив из рациона продукты, приводящие к повышенному газообразованию. К таковым относятся:

свежие фрукты, овощи, соки;
любые бобовые;
соленья;
ржаной хлеб;
молоко, все кондитерские изделия.

Курение перед исследованием может послужить причиной ложных результатов исследования, поскольку приводит к сокращению желчного пузыря, что в дальнейшем способствует затруднениям в постановки диагноза и назначению повторного УЗИ внутренних органов.

Инструментальные методы анализа ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

1. Инструментальные методы анализа

В инструментальных методах анализа как инструменты применяют разного типа приборы, предназначенные для проведения основных процедур анализа, измерения физических и физико-химических свойств веществ, а также для регистрации результатов измерения. За счет современных компьютеризированных приборов чувствительность анализа может быть существенным образом повышена. Многие физико-химические свойства специфичны.

Все инструментальные (физические и физико-химические) методы основаны на измерении соответствующих физических величин, которые характеризуют определяемое вещество в анализируемом объекте.

Для каждого инструментального метода используют соответствующий аналитический сигнал. В таблице 1 приведенные примеры аналитических сигналов и соответствующих им методов, которые относятся к двум важнейшим группам — к электрохимическим методам анализа и оптическим методам анализа. К этим же группам относят и некоторые другие методы, не показанные в таблице. Например, к числу оптических методов относят люминесцентный, атомно-абсорбционные и другие спектроскопические методы, нефелометрию, турбидиметрию и поляриметрию.

Кроме электрохимических и оптических методов известны и другие группы методов. Так, например, методы, в которых измеряют радиоактивность, относят к ядерно-физическим методам. Используют также масс-спектрометрические методы, термические методы и др. Эта классификация условна и не является единственно возможной.

Зависимость аналитического сигнала от содержания определяемого вещества Х называют градуировочной функцией. Ее записывают как уравнение вида I = f (C). В этом уравнении символом C обозначают содержание определяемого вещества Х, которое может быть выражено в разных единицах, например единицах количества вещества (моль), единицах массы (г, кг), единицах молярной концентрации (моль/дм 3 ). Эти единицы прямо пропорциональны между собой. Величину аналитического сигнала в общем случае обозначают символом I, хотя в отдельных методах используют специфические обозначения (см. табл. 1). В каждом методе градуировочные функции однотипные, но точный вид градуировочной функции для конкретной методики зависит от природы определяемого вещества Х и условий измерения сигнала. Так, во всех вариантах рефрактометрического анализа аналитическим сигналом является показатель преломления светового луча (n), который линейно зависит от содержания вещества Х в исследуемом растворе (I = n = a + k• С). Это означает, что при рефрактометрическом определении любого вещества градуировочный график прямолинейный, но не проходит через начало координат (рис. 1). Численные же значения констант, а и k зависят от того, какой компонент определяют и в каких условиях (растворитель, температура, длина волны) измеряют показатель преломления.

Таблица 1. Примеры инструментальных методов анализа

Электрохимические методы

Аналитический сигнал

Вид градуировочной функции

Первичный, I

Вторичный, I*

Электрическое сопротивление, R

Электрическая проводимость, L

L = a + k

Э.Д.С. электрохимической каморки, Е

Потенциал электрода, Е

Е = a + lg b

Сила тока, i

Предельный диффузный ток, i_d

i_d = k

Количество электричества, Q

Q = k m

Масса продукта электролиза, m

m = kC

Оптические методы

Аналитический сигнал

Вид градуировочной функции

Первичный, I

Вторичный, I*

Атомно-эмиссионный спектральный анализ

Фототок, i;

относительное почернение, S

i = a C b

S = a + k lgC

Оптическая плотность, D

D = l C

Показатель преломления, n

n = n — n_o

n = n₀ + kC

n = kC

Во многих методах зависимость сигнала от концентрации описывается нелинейными функциями, например, в люминесцентном анализе это показательная функция (I = kC n ) , в потенциометрии — логарифмическая функция (Е = Е₀ + k lgС) і т.д. Несмотря на указанные отличия, все градуировочные функции похожи тем, что по мере возрастания величины C (содержание определяемого вещества Х) величина сигнала изменяется беспрерывно, а каждому значению С отвечает только одно значение I.

Градуировочные функции устанавливают экспериментальным путём, используя стандартные образцы сравнения (эталоны), которые содержат различное точно известное количества определяемого вещества Х. Данные, полученные в результате измерения сигнала для каждого эталона, разрешают представить градуировочную функцию в виде таблицы, графика или алгебраической формулы. Если теперь измерять тем же прибором аналитический сигнал исследуемой пробы при тех же условиях, что и сигнал эталона, то по величине такого сигнала можно будет определить содержание Х в исследуемой пробе с помощью градуировочной функции.

Легко рассчитать результат анализа, если сигнал I прямо пропорционален содержанию определяемого вещества Х. Если же такой пропорциональной зависимости не существует, то непосредственно измеренный (первичный) аналитический сигнал I превращают во вторичный аналитический сигнал I*. Выбирают такой способ преобразования, чтобы вторичный аналитический сигнал I* был прямо пропорционален количеству определяемого вещества Х. Так, например, электрическое сопротивление раствора (R) определённым образом зависит от концентрации растворённого электролита ©. Сопротивление анализируемого раствора легко измерить, но применять R как аналитический сигнал неудобно потому, что при возрастании С величина R уменьшается, причем нелинейно. Поэтому в кондуктометрическом анализе вторичным сигналом является электропроводность раствора L, которая связана с сопротивлением R следующей формулой:

Рис. 1.1. Типичные градуировочные графики для некоторых инструментальных методов: 1 — рефрактометрия; 2 — люминесцентный анализ; 3 — потенциометрия

Такой приём называется вычитанием фона. В инструментальных методах его используют очень часто. Многие приборы перед началом измерения настраивают так, чтобы они сразу же показывали исправленный сигнал, прямо пропорциональный С. Шкалу такого прибора можно проградуировать прямо в единицах концентрации. Иногда для обеспечения линейности градуировочных графиков превращают не ординату, а абсциссу. Например, в потенциометрическом анализе откладывают по горизонтальной оси не содержимое Х, а его логарифм. А в некоторых вариантах спектрального анализа проводят двойное преобразование — логарифмируют и сигнал, и концентрацию, а потом строят прямолинейную графическую зависимость lgI от lgС.

2. Теоретические основы кондуктометрического анализа

Электропроводность растворов электролитов. Как известно, некоторые вещества при растворении могут диссоциировать на ионы Ї катионы и анионы. Диссоциация является равновесным процессом. Диссоциация зависит от природы вещества и природы растворителя. Вещество, которое в растворе практически полностью находится в ионном состоянии, называют сильным электролитом. Вещества, которые частично диссоциируют в растворе, называют слабыми электролитами.

Под действием внешнего электрического поля движение ионов приобретает направленный характер. Электрический ток, который возникает при этом, называют ионным. Растворы электролитов являются проводниками второго рода. На практике измеряют электрическое сопротивление (R) раствора, а потом рассчитывают его электрическую проводимость (L):

где L Ї электропроводность, Ом- 1 або См; R Ї электрическое сопротивление, Ом.

Электропроводность растворов электролитов зависит от концентрации ионов, их свойств, природы растворителя и величины напряжения приложенного электрического поля. Все перечисленные параметры, кроме концентрации, обуславливают подвижность ионов. Электропроводность электролита является адитивной величиной, то есть, равна сумме свойств всех ионов, которые присутствуют в растворе. Подобно электропроводности любого типа, ионная электропроводность зависит также от размеров проводника и формы проводника.

В аналитической химии удобнее пользоваться величиной удельной электропроводности, которую чаще всего обозначают греческой буквой к (каппа), которая не зависит от геометрических размеров проводника. Удельная электропроводность — это электропроводность раствора, который находится между электродами площадью 1 м 2 , расстояние между электродами 1 м. Между удельной электропроводностью к и электрической проводимостью L существует такая математическая зависимость:

где к (капа) Ї удельная электропроводность; L Ї электрическая проводимость раствора; l Ї расстояние между электродами в ячейке для измерения электропроводности; S Ї площадь электродов в ячейке. В международной системе единиц СИ единица измерения удельной электропроводности См•м -1 или Ом -1 •м -1 . В разбавленных растворах сильных электролитов удельная электропроводность зависит лишь от числа носителей заряда в единице объема раствора, то есть от концентрации и подвижности ионов.

Для исследования природы электролитов в растворах также используют молярную электропроводность и эквивалентную электропроводность (они рассматриваются в курсе физической химии).

Зависимость между удельной электропроводностью растворов электролитов и концентрацией и природой ионов используется в кондуктометрических методах анализа.

В кондуктометрии кроме единиц современной международной системы CИ применяют также устаревшие единицы измерения. В частности, расстояние между электродами измеряют в см, а их площадь Ї в см 2 . Тогда изменяется размерность удельной электропроводности, молярной электропроводности и эквивалентной электропроводности.

Прямая кондуктометрия. Примеры применения

Методы прямой кондуктометрии основаны на том, что в области разбавленных и умеренно концентрированных растворов электрическая проводимость растет с увеличением концентрации всех ионов в растворе. В практической работе обычно используют заранее построенные градуировочные кривые зависимости электрической проводимости раствора от общей концентрации электролитов в растворе. В связи с относительно близкими значениями подвижности ионов кондуктометрическое измерение предоставляет информацию, главным образом, лишь об общей концентрации ионов в растворе. Поэтому прямую кондуктометрию используют в случаях, когда нужно определить или проконтролировать общее содержание ионов в растворе. Так, например, прямую кондуктометрию используют для контроля качества дистиллированной воды. Современные аппараты для деминерализации воды обеспечиваются кондуктометрическими датчиками для оперативного контроля качества воды. Высокочастотную бесконтактную прямую кондуктометрию используют для определения содержания влаги в зерне, в растительном сырье и др.

Кондуктометрическое титрование

При кондуктометрическом титровании к анализируемому раствору прибавляют небольшими порциями титрант, перемешивают раствор и определяют электрическую проводимость раствора. При добавлении титранта в результате взаимодействия с определяемым веществом изменяется состав ионов в растворе, соответственно изменяется электрическая проводимость раствора. Строят график зависимости между электрической проводимостью и объемом титранта. В точке эквивалентности кривая титрования имеет перегиб.

Типы кривых кондуктометрического титрования

Характер кривых кондуктометрического титрования зависит от величины подвижности ионов анализируемого вещества и подвижности ионов титранта. Разные ионы в растворах имеют разные подвижности. В таблице 2 приведена подвижность некоторых ионов. Наибольшую подвижность имеют ионы H + и OH?. Другие ионы имеют значительно меньшую подвижность. Чем высшая подвижность ионов, тем большая электрическая проводимость раствора.

Инструментальные методы исследования –исследования с применением различных аппаратов, приборов и инструментов.

Бронхография - рентгенологическое исследование бронхов и трахеи с помощью контрастных веществ.

Спирография- это исследование, позволяющее оценить и зарегистрировать анатомо-физиологические свойства легочной вентиляции, что способствует распознаванию ранних стадий болезней бронхолегочной системы, позволяет оценить функциональные нарушения при клинически выраженных, в т.ч. прогрессирующих болезнях легких, что имеет значение для правильного выбора терапевтической тактики и оценки эффективности лечения.

Р-желудка - рентгенологическое исследование желудка после введения контрастного вещества (барий или питьевая сода).

Р-толстой кишки – ирригоскопия (-графия) - рентгенологическое исследование толстого кишечника с предварительным его наполнением контрастным веществом (барий сульфат из расчёта 400 г на 1600 мл воды) при помощи клизмы.

Р-желчевыводящих путей – холеграфия (холецистография) - рентгенологическое исследование желчных путей после введения (внутривенно или перрорально) рентгеноконтрастных веществ и выводимых из организма вместе с желчью (холеграфия - внутривенно - билигност, билитраст и др.), (холецистография – перорально - холевид, йопагност 1 г на 20 кг живой массы).

Р-мочевыводящих путей - урография - рентгенологическое исследование мочевой системы, основанное на избирательной способности почек выделять введенные в кровь водорастворимые йодсодержащие рентгеноконтрастные вещества.

Контрастная рентгенография (-скопия) — группа методов рентгенологического исследования, основанных на контрастировании полых анатомических образований рентгеноконтрастными препаратами.

Обзорная рентгенография (-скопия) - рентгенологическое исследование без контрастирующего препарата.

Трахеобронхоскопия (часто употребляют более короткое название - бронхоскопия) - эндоскопический метод оценки слизистой оболочки и просвета трахеи и бронхов - так называемого трахеобронхиального дерева.

Фиброгастродуоденоскопия (ФГДС) - инструментальное исследование пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки с помощью волокнооптического эндоскопа.

Ректороманоскопия – эндоскопическое исследование части кишечника – прямая и сигмовидная (до 30 см) при помощи специального аппарата (ректороманоскопа), вводимого в задний проход.

Колоноскопия - эндоскопическое исследование толстого кишечника (до одного метра) при помощи специального аппарата (ректороманоскопа), вводимого в задний проход.

Цистоскопия – это эндоскопический метод диагностики заболеваний мочевого пузыря с помощью введения цистоскопа.

УЗИ органов брюшной полости – это ультразвуковое исследование печени и желчевыводящих протоков, селезенки, желчного пузыря, поджелудочной железы, почек, которое помогает определить размеры органов, толщину их стенок, а также структуру тканей.

УЗИ органы малого таза – это ультразвуковое исследование органов малого таза: матка, маточные трубы, влагалище, яичники, мочевой пузырь, простата, семенные пузырьки.

- 2 -

Виды инструментальных методов исследования

Инструментальные методы исследования подразделяются на:

Рентгенологические методы позволяют распозновать повреждения и заболевания различных органов и систем человека на основе получения и анализа их рентгеновского изображения, которое получается при прохождении пучком рентгеновских лучей через органы и ткани.

Попадая на экран либо пленку формируется изображение, состоящее из светлых и более темных участков тела. Основные задачи рентгенодиагностики: установить, имеется ли у пациента какое-либо заболевание и выявить его отличительные признаки, чтобы дифференцировать с другими патологическими процессами; точно определить место и степень распространенности поражения, наличие осложнений; дать оценку общему состоянию больного. Исследуются органы дыхания, скелет; желудочно-кишечный, желчный и мочевой тракты, почки, кровеносные и лимфатические сосуды и др.

При некоторых методах рентгенодиагностики в организм вводят безвредные рентгеноконтрастные вещества для увеличения контрастности.

Показания к рентгеновскому исследованию чрезвычайно широки. Выбор оптимального метода определяется диагностической задачей в каждом конкретном случае.

Преимущества рентгенографии:

· Широкая доступность метода и лёгкость в проведении исследований.

· Для большинства исследований не требуется специальной подготовки пациента.

· Относительно низкая стоимость исследования.

· Снимки могут быть использованы для консультации у другого специалиста или в другом учреждении (в отличие от УЗИ-снимков, где необходимо проведение повторного исследования, так как полученные изображения являются оператор-зависимыми).

Недостатки рентгенографии:

· Наличие ионизирующего излучения, способного оказать вредное воздействие на исследуемый организм.

· Информативность классической рентгенографии значительно ниже таких современных методов медицинской визуализации, как КТ, МРТ и др. Обычные рентгеновские изображения отражают проекционное наслоение сложных анатомических структур, то есть их суммационную рентгеновскую тень, в отличие от послойных серий изображений, получаемых современными томографическими методами.

· Без применения контрастирующих веществ рентгенография практически неинформативна для анализа изменений в мягких тканях.

Эндоскопия - метод исследования внутренних органов с помощью специальных приборов - эндоскопов. Эндоскопические операции проводят или через анотомические отверстия, или через несколько незначительных по длине разрезов (примерно 0,5 см). В операционную область вводится устройство, к которому подключена видеокамера и источник света. Изображение выводится на монитор, а хирург оперирует с использованием специальных инструментов. Такое вмешательство позволяет оценить состояние внутренних органов и диагностировать изменения в них.

Эндоскопия широко используется с диагностическими и лечебными целями в хирургии, гастроэнтерологии, пульмонологии, урологии, гинекологии и др.

Эндоскопы- металлические или гибкие пластиковые трубки с осветительной и оптической системой. В современных эндоскопах применяется волоконная оптика, позволяющая получать истинное неискаженное изображение внутренней поверхности органа. Важным преимуществом метода является то, что сразу в момент диагностики заболевания возможно хирургическое лечение.

Возможные лечебные манипуляции:

· взятия материала для гистологического исследования (биопсия),

· удаления инородного тела или небольшой опухоли слизистой оболочки (полипэктомия);

· с помощью специальных устройств можно проверить проходимость впадающего в данный орган протока (напр., общего желчного протока при дуоденоскопии - исследовании двенадцатиперстной кишки),

· прижечь язву, остановить кровотечение из мелкого сосуда и т. д. Для этой цели в современных эндоскопах применяются также лучи лазера или радиоволны.

Для регистрации обнаруженных изменений обычно используют фото- и киносъемку.

Манипуляцию проводят врачи-специалисты под местным обезболиванием (смазывание или орошение слизистой оболочки раствором новокаина, дикаина, пнромекаина и др.) или под наркозом.

Эндоскопия обычно хорошо переносится больными и не сопровождается осложнениями. Некоторые неприятные ощущения, возникающие иногда после эндоскопии, не требуют лечебных воздействий. Такой метод исследования повысил возможность ранней диагностики многих заболеваний.

Появление эндоскопической техники в арсенале хирургов позволило уменьшить количество рубцов и ускорить процесс заживления. Пациентам практически не требуется перевязок, проведения обезболивания и интенсивной терапии, что уменьшает стоимость лечения. Они быстро возвращаются к нормальной жизнедеятельности.

Радиоизотопное сканирование – этометод обследования используется врачами для выяснения вида и степени поражения какого-либо органа или железы.

Различные химические элементы избирательно поглощаются теми или иными органами. Эти химические элементы используют для диагностики заболеваний определенных органов. Радиоактивные изотопы вводят в организм и наблюдают за тем, как они поглощаются тканью органа, как долго в нем задерживаются. Таким образом выявляют нарушения функции того или иного органа. Помимо того, можно получить его изображение, так как участки ткани, активно функционирующие и накапливающие много изотопов, выглядят более яркими, и наоборот.

Для диагностики заболеваний щитовидной железы применяют радиоактивный йод, изменения в печени определяют с помощью радиоактивного золота, в сердце – изотопов технеция. Радиоизотопное исследование абсолютно безопасно и высокоинформативно.

Основные преимущества радиоизотопных диагностических методов по сравнению с другими методами визуализации.

Почти в каждом случае радиоизотопные методы исследования имеют одно или несколько преимуществ по сравнению с другими методами:

· Получение информации о функциональном состоянии органа, которую невозможно получить при использовании других методов (или получение этой информации связано с большими экономическими затратами или с риском для здоровья пациента).

· Возможность четкого контрастирования (изотоп преимущественно накапливается в органе-мишени), несмотря на небольшую разрешающую способность метода.

· Относительная неинвазивность радиоизотопных исследований (радиоактивный изотоп вводится парентерально или внутрь).

Основные недостатки радиоизотопных исследований по сравнению с другими радиологическими исследованиями:

· Разрешающая способность метода (1-2 см) ниже, чем разрешающая способность других методов визуализации.

· Выполнение радиоизотопного сканирования занимает много времени, иногда 1 ч и даже больше.

· Риск облучения значительно выше, чем при проведении магнитно-резонансной томографии или ультразвукового сканирования. Однако по сравнению с обзорной рентгенографией или компьютерной томографией риск облучения пациентов при использовании большинства методик радиоизотопного сканирования не больше, а иногда даже меньше (исключениями являются исследования с введением лейкоцитов, меченных галлием-67 или индием-Ill: при проведении этих исследований риск облучения в 2-4 раза выше, чем при проведении всех прочих радиоизотопных исследований). При проведении некоторых исследований, например при оценке скорости опорожнения желудка и времени прохождения пищи по пищеводу, риск облучения менее значителен, чем риск облучения при рентгеноскопии.

· Доступность метода ограничена, так как для проведения радиоизотопных исследований необходимо наличие радиофармакологических препаратов, а также специалистов, способных правильно интерпретировать результаты. Таких препаратов и специалистов нет во многих лечебно-диагностических центрах.

Ультразвуковые методы исследования основаны на способности ультразвуковых волн отражаться от тканей и органов различной плотностью. Отраженные волны фиксируются на экране видеомонитора или на фотопленке. Ультразвуковой метод позволяет получить представление о характере патологических изменений в любом паренхиматозном органе.

Эхография может быть:

· двухмерной (2-D) - это самое распространенное УЗИ. На экране диагностического аппарата можно увидеть плоское черно-белое изображение, расшифровать которое под силу лишь специалистам.

· трехмерной (3-D). Такое исследование существует около 10 лет, но применяется довольно редко. На экране компьютера можно наблюдать объемную картинку исследуемых органов. Чаще всего такое исследование используют для уточнения уже поставленного диагноза.

· с цветным доплеровским картированием - когда на мониторе идет прокрашивание кровотока, что позволяет провести диагностику более детально, подробно исследовать состояние сосудов и сделать УЗИ сердца.

Аппараты для двухмерного и трехмерного УЗИ внешне почти не отличаются. Но аппарат для трехмерного УЗИ по качеству гораздо выше. Наличие в ультразвуковом аппарате опции трехмерного изображения свидетельствует о том, что этот аппарат относится к экспертному классу приборов, имеет высокую разрешающую способность и позволяет проводить качественные ультразвуковые исследования. При этом частота сканирования, интенсивность и мощность ультразвуковой волны остаются прежними, т.е. безопасными для здоровья.

Читайте также: