Метод и средства хемилюминесцентного экспресс-контроля малых концентраций веществ и соединений

• Автор: Санников, Дмитрий Петрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 Аналитический обзор методов хемилюминесцентного
экспресс-контроля состава веществ
1Л Основные свойства и параметры хемилюминесценции
1.2 Особенности хемилюминесцентного контроля состава веществ
1.3 Тестовые методы контроля сложных соединений,
применяемые при экологическом мониторинге
1.4 Классификация и структура приборов хемилюминесцентного контроля
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2 Исследование и усовершенствование метода и алгоритмов
хемилюминесцентного контроля состава веществ
2.1 Исследование возможности применения электрохемилюминесценции для контроля серосодержащих веществ в материале
2.2 Усовершенствование метода хемилюминесцентного контроля
2.3 Исследование и разработка приборов хемилюминесцентного
контроля с автоматической коррекцией результатов измерений
Выводы по второй главе
Г ЛАВА 3 Разработка и исследование способов улучшения параметров фотодатчиков для приборов хемилюминесцентного контроля
3.1 Расширение динамического диапазона преобразования фотоэлектронных умножителей
3.2 Построение прибора фотоэлектрического контроля с компенсацией нестабильности источника светового излучения
3.3 Разработка и анализ высокочувствительных преобразователей оптического излучения в частоту импульсов
3.4 Разработка методики автоматической калибровки и регулировки световой характеристики фотоэлектронного умножителя
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 Экспериментальное исследование характеристик функциональных узлов аппаратуры хемилюминесцентного
контроля
4 Л Исследование прибора для контроля задымленности помещений
4.2 Разработка спектрофотометрического детектора для экспресс-диагностики жидкостей в ультрафиолетовой области спектра
4.3 Повышение чувствительности фотодатчиков
в приборах контроля радиационного излучения
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Экспресс-контроль состава сложных смесей газообразных и жидких веществ и соединений необходим для повышения безопасности жизнедеятельности работников, связанных с производством различной химической и фармакологической продукции, а также для сотрудников текстильных предприятий, работников торговли и сельского хозяйства. Особый вред здоровью трудящихся составляют хлор- и серосодержащие соединения, присутствующие в воздухе или в составе производимой продукции, которые постепенно накапливаются в организме или на спецодежде и приводят к повышению уровня заболеваемости.
Например, в сельском хозяйстве при использовании пестицидов, гербицидов и других ядохимикатов, уровень заболеваемости, обусловленной накоплением их в рабочей зоне, достигает 10 % от общего числа заболеваемости, вызванной травмирующими условиями производства.
Применяемые в настоящее время лабораторно-химические методы контроля состава сложных веществ характеризуются высокой разрешающей способностью, однако используются только выборочно вследствие большой длительности анализа, достигающей 8 — 24 часов для одного вида вещества. Наиболее универсальными в этом плане являются методы высокоэффективной жидкостной хроматографии, масс-спектрометрии и инверсионной вольтампе-рометрии, которые отличаются высокой чувствительностью и имеют большое число аттестованных и стандартизованных методик применения. Однако такие методы анализа имеют ряд существенных недостатков, среди которых следует отметить высокую стоимость контролирующей аппаратуры, сложность ее эксплуатации и пробоподготовки, а также влияние фона, ограничивающего нижние пределы определения концентрации исследуемых элементов. Вследствие этого необходима разработка портативных автоматизированных приборов экспрессного контроля, обеспечивающих высокую чувствительность при определении состава газообразных и жидких веществ малой и сверхмалой концентрации при минимальной длительности измерительных процессов.

Наличие таких веществ определяют по окраске зоны индикации тестовой полоски после складывания полоски для совмещения пятен, содержащих субстрат и фермент, и на нее выжимают сок анализируемого продукта. Если продукт содержит пестицид, то уменьшается скорость ферментативной реакции, приводящая к уменьшению количества выделившейся кислоты, что вызывает изменение окраски индикатора. Например, по цветовой шкале на упаковке тестовых полосок можно оценить экологичность контролируемого продукта питания.
Разработаны различные ферментные тестовые методы для определения многочисленных органических и неорганических загрязнителей окружающей среды. Они различаются по составу используемых для их изготовления субстратов, ферментов и хромогенных индикаторов.
Тестовые методы применяют также в клинической химии для установления правильного и своевременного диагноза в целях эффективного лечения пациентов. Объективную информацию о состоянии больного врач получает на основе биохимического анализа биологических жидкостей, чаще всего сыворотки крови и мочи. Эффективность медицинской помощи во многом определяется оперативностью биохимического анализа. Тестовые диагностические полоски для клинической химии пропитывают специальными составами. Зоны индикации этих полосок после контакта с биологической жидкостью пациента приобретают характерную окраску, интенсивность которой позволяет оценивать содержание тех или иных компонентов. Такие диагностические полоски предназначены для использования в биохимических лабораториях поликлиник и больниц, служб скорой помощи и при массовых обследованиях населения. Ассортимент выпускаемых диагностических полосок позволяет определять PH, содержание белка, аскорбиновой кислоты, билирубина, глюкозы, гемоглобина в крови, уробилиногена, обнаруживать бактериурию и проводить тесты на беременность. Диагностические полоски могут быть полифункциональными, позволяя определять одновременно 3-7 биохимических показателей. В этом случае тестовая полоска содержит несколько зон индикации с разным составом реагентов, которые окрашиваются при контакте с мочой в разные цвета.