Современные методы исследований в биохимии. Битуева А.В. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

малого сигнала из-за низких содержаний определяемого
элемента одновременно с сильными фоновыми помехами,
поступающими из внешней среды и от различных компонентов
анализируемого образца.
Для решения такой задачи необходимо применение
высокочувствительных (с пределами обнаружения 1 — 100
мкг/л) и высокоточных (имеющих малую погрешность
определения) методов элементного анализа, к которым в
первую очередь относятся атомно-абсорбционная
спектрометрия (ААС) и атомно-эмиссионная спектрометрия с
индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП).
ААС и АЭС-ИСПмулыпиэлементные методы анализа,
позволяющие определять несколько элементов одновременно.
Кроме того, в ряде случаев этими методами можно проводить
прямой анализ исследуемого объекта без предварительного
выделения и концентрирования определяемого элемента.
Атомно-спектральные методы анализа нашли широкое
применение для контроля содержания тяжелых металлов и
других элементов в объектах окружающей среды и биообъектах.
3.1. Основные принципы атомной спектрометрии
Атомно-спектральные методы анализа основаны на
измерении спектров электромагнитного излучения,
обусловленных химической индивидуальностью определяемых
компонентов. Возбуждение атомов пробы происходит при
воздействии тепловой, электромагнитной, химической,
электрической энергии и др. Все эти воздействия приводят к
испусканию света частицами пробы. Рассмотрим этот процесс
подробнее.
Атом представляет собой ядро, окруженное электронами,
которые находятся на атомных орбиталях с определенными
уровнями энергии. Чем дальше от ядра расположена орбиталь,
тем выше уровень ее энергии.
Когда электрон размещается на ближайших к ядру орбиталях с
наименьшей энергией, атом находится в устойчивом, основном
состоянии. При получении энергии в результате
электромагнитного излучения или столкновения с другой
частицей электрон перемещается с орбитали основного
состояния на более удаленную орбиталь с более высоким уров-
нем энергии. При этом атом переходит в возбужденное
состояние. Атом в возбужденном состоянии неустойчив, и
электрон возвращается на орбиталь с меньшим уровнем
энергии с испусканием электромагнитного излучения энергии
hv. Световая (электромагнитная) энергия излучается атомами в
виде линейчатого спектра с дискретными значениями длин
волн.
Для испускания квантов света определенной частоты, т.е.
для появления в спектре определенной спектральной линии,
необходима совершенно определенная энергия, которую
называют потенциалом возбуждения. Величина потенциала
возбуждения зависит от строения атома, массы и заряда ядра,
числа электронов и других характеристик. Каждому виду
атомов соответствуют характеристическое излучение,
собственный ряд длин волн поглощения и эмиссии.
Характеристическое излучение может наблюдаться в
ультрафиолетовой и видимой частях электромагнитного
спектра (160—800 нм).
3.2. Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-
связанной плазмой
В атомно-эмиссионной спектрометрии (АЭС, другое
название методаоптико-эмиссионная спектрометрия
ОЭС) анализируемая проба подвергается действию высоких
температур, достаточных не только для диссоциации на
атомы, но и для возбуждения и ионизации атомов.
малого сигнала из-за низких содержаний определяемого          Когда электрон размещается на ближайших к ядру орбиталях с
элемента одновременно с сильными фоновыми помехами,           наименьшей энергией, атом находится в устойчивом, основном
поступающими из внешней среды и от различных компонентов      состоянии.     При    получении    энергии    в    результате
анализируемого образца.                                       электромагнитного излучения или столкновения с другой
     Для решения такой задачи необходимо применение           частицей электрон перемещается с орбитали основного
высокочувствительных (с пределами обнаружения 1 — 100         состояния на более удаленную орбиталь с более высоким уров-
мкг/л) и высокоточных (имеющих малую погрешность              нем энергии. При этом атом переходит в возбужденное
определения) методов элементного анализа, к которым в         состояние. Атом в возбужденном состоянии неустойчив, и
первую      очередь     относятся    атомно-абсорбционная     электрон возвращается на орбиталь с меньшим уровнем
спектрометрия (ААС) и атомно-эмиссионная спектрометрия с      энергии с испусканием электромагнитного излучения энергии
индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП).                       hv. Световая (электромагнитная) энергия излучается атомами в
     ААС и АЭС-ИСП — мулыпиэлементные методы анализа,         виде линейчатого спектра с дискретными значениями длин
позволяющие определять несколько элементов одновременно.      волн.
Кроме того, в ряде случаев этими методами можно проводить          Для испускания квантов света определенной частоты, т.е.
прямой анализ исследуемого объекта без предварительного       для появления в спектре определенной спектральной линии,
выделения и концентрирования определяемого элемента.          необходима совершенно определенная энергия, которую
Атомно-спектральные методы анализа нашли широкое              называют потенциалом возбуждения. Величина потенциала
применение для контроля содержания тяжелых металлов и         возбуждения зависит от строения атома, массы и заряда ядра,
других элементов в объектах окружающей среды и биообъектах.   числа электронов и других характеристик. Каждому виду
                                                              атомов     соответствуют    характеристическое     излучение,
                                                              собственный ряд длин волн поглощения и эмиссии.
           3.1. Основные принципы атомной спектрометрии       Характеристическое излучение может наблюдаться в
     Атомно-спектральные методы анализа основаны на           ультрафиолетовой и видимой частях электромагнитного
измерении     спектров     электромагнитного     излучения,   спектра (160—800 нм).
обусловленных химической индивидуальностью определяемых
компонентов. Возбуждение атомов пробы происходит при
воздействии тепловой, электромагнитной, химической,                3.2. Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-
электрической энергии и др. Все эти воздействия приводят к                        связанной плазмой
испусканию света частицами пробы. Рассмотрим этот процесс
подробнее.                                                        В атомно-эмиссионной спектрометрии (АЭС, другое
     Атом представляет собой ядро, окруженное электронами,    название метода — оптико-эмиссионная спектрометрия —
которые находятся на атомных орбиталях с определенными        ОЭС) анализируемая проба подвергается действию высоких
уровнями энергии. Чем дальше от ядра расположена орбиталь,    температур, достаточных не только для диссоциации на
тем выше уровень ее энергии.                                  атомы, но и для возбуждения и ионизации атомов.