Введение 4
Глава 1. Оптические методы исследования 7
1.1. Спектрофотометрия 7
1.2 Фотоколориметрия 14
1.3 Фотоколориметрический метод 18
Глава 2. Установка и программное обеспечение 24
2.1. Установка 24
2.2. Программное обеспечение 27
Глава 3. Определение концентраций растворенных веществ в двухкомпонентном растворе 31
3.1. Концентрированные смеси 31
3.2. Растворы и смеси, разбавленные водой 37
Заключение 48
Аппробация результатов 49
Приложение 50
Библиографический список 51
Важной задачей подготовки медицинских физиков считается разработка актуального физического практикума, нацеленного на изучение медицинских оптических методов. Кроме того, использование разных датчиков при выполнении лабораторных работ также обеспечивает формирование системы практических умений по использованию современных научных технологий для решения широкого спектра задач в области эксплуатации медицинского оборудования и аппаратуры [1].
Актуальность работы: В клинической лабораторной диагностике обширное использование нашли фотометрические методы количественного анализа, базирующиеся на переведении определяемых компонентов в поглощающие свет соединения с дальнейшим определением их количеств путем измерения светопоглощения растворов. [2]
Если измерение проводится в отсутствии выделения узкого диапазона длин волн, то есть измеряются характеристики всего светового потока, в таком случае данный способ анализа именуется колориметрическим. В случае фотометрического способа выделяют установленный для поглощения данным веществом оптический диапазон и выполняют измерения на определенной длине волны. Фотометрический метод считается наиболее объективным способом, нежели колориметрический, так как результаты его находятся в меньшей зависимости от поглощения света иными (интерферирующими) окрашенными веществами. [3] Фотометрический анализ применяют с целью определения основных компонентов различных сложных веществ и для определения микропримесей в объектах. Фотометрические методы используются также в случаях, если изучается способность веществ рассеивать (нефелометрия) и пропускать излучение (турбидиметрия), переизлучать поглощенное излучение (флуориметрия), менять степень поляризации излучения при прохождении его сквозь оптически активные вещества (поляриметрия). Эти оптические методы
используются с целью изучения состояния биологических систем и их изменения в процессах ассоциации-диссоциации, взаимодействия с иными молекулами, образования и распада комплексов фермент-субстрат, антиген- антитело, белок-липид, белок-нуклеиновая кислота; фотофизических и фотохимических процессов и т.д. Большая чувствительность датчиков, их точность, темп обработки сигнала и удобство применения с целью лабораторных исследований предопределяют широкое применение оптических методов в клинической лабораторной диагностике. [4] Согласно этому в процессе подготовки медицинских физиков немаловажно применять датчики оптической плотности, предназначеные в целях измерения оптической плотности и коэффициентов пропускания жидкостей и жидкостных растворов. Датчики также можно применять для определения концентрации веществ в растворах, к примеру, при выполнении лабораторной работы «Определение концентраций растворенных веществ в двухкомпонентном растворе методом спектрофотоколориметрии».
Применение таких датчиков повышает наглядность и точность экспериментов, а самое главное, дает возможность следить за изменением параметров на экране компьютера в виде графиков и таблиц.
Объектом исследования является спектрофотоколориметрия.
Предмет исследования: определение концентраций растворенных веществ в двухкомпонентных растворах.
Целью данной работы является разработка лабораторной работы «Определение концентраций растворенных веществ в двухкомпонентном растворе методом спектрофотоколориметрии».
При этом ставятся следующие задачи:
• Провести анализ литературы по тематике работы;
• Изучить устройство и принцип работы оборудования;
• Изучить и освоить методику проведения
спектроыотоколориметрических измерений и обработки данных;
• Провести измерения оптической плотности однокомпонентных и двухкомпонентных окрашенных растворов;
• Отработать методику определения концентрации растворенных веществ в двухкомпонентных окрашенных растворах.
В работе были использованы следующие методы исследования:
• Анализ литературных источников по проблеме;
• Изучение устройства и принципа работы спектрофотометра;
• Проведение измерений оптической плотности окрашенных растворов при помощи спектрофотоколориметра;
• Проведение измерений концентраций растворенных компонентов в
двухкомпонентных окрашенных растворах при помощи
спектрофотоколориметра;
• Обработка и анализ полученных данных.
В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:
• Проведен анализ литературы по тематике работы;
• Отработана методика проведения спектрофотоколориметрических опытов;
• Отработана методика обработки результатов;
• Отработана методика измерения оптической плотности растворов различной концентрации;
• Отработана методика измерения концентраций компонентов в двухкомпонентных окрашенных растворах различной концентрации;
• Разработаны методические указания по выполнению лабораторной работы «Определение концентраций растворенных веществ в двухкомпонентном растворе методом спектрофотоколориметрии».
