Введение. Курсовая работа на тему:

Кафедра БТС

Курсовая работа на тему:

«Атомно-эмиссионный анализатор содержания макро и микро элементов в волосах человека»

Студентка: Югов А.С,

ФИБС, гр. 8501

Санкт-Петербург, 2012 г.

Содержание:

Введение. 3

1. Принцип работы детектора. 4

3. Описание процедуры анализа. 5

4. Структурно-функциональная схема системы.. 5
5. Описание реагентов и расходных материалов................................................................... 6

6. Структурная схема анализатора. 7

7. Заключение. 9

Список литературы.. 10

Введение

Цель работы: Разработать анализатор для определения элементарного состава волос.

Для достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи:

· описать принцип работы и основные узлы прибора;

· описать реагенты и расходные материалы;

· разработать структурную схему;

· сделать выводы.

Нарушения минерального обмена у человека являются сегодня одной из важнейших проблем современной медицины. Известен ряд заболеваний, вызываемых недостатком или избытком химических элементов.[2] Отклонение от нормы одного из элементов вызывает нарушение общего баланса. Безусловно представляет интерес выбор объекта, который мог бы играть роль достаточно консервативного информатора об элементном составе внутренней среды человека.

Широко распространено мнение, что волосы, как никакой другой биологический субстрат, отражают процессы, годами протекающие в нашем организме. И поэтому могут служить средством диагностики ряда заболеваний, связанных с нарушением элементного обмена.[2] Есть данные, что содержание некоторых элементов в волосах зависит от пола, возраста, национальности, цвета волос и ряда других факторов.[3] В современной практике анализа для определения содержания элементов в волосах используются спектральные, ядерно-физические методы анализа.

При анализе биологических объектов особое значение приобретает проблема достоверности получаемых результатов. Одним из факторов, приводящих к недостоверным результатам, является присутствие систематической погрешности, обусловленной сложным физико-химическим составом анализируемой пробы, а именно: высоки содержанием органических компонентов, большим разбросом концентраций определяемых элементов.

1. Принцип работы детектора

Для получения эмиссионного спектра частицам анализируемого вещества необходимо придать дополнительную энергию. С этой целью анализируемую пробу вводят в источник возбуждения, где она нагревается и испаряется, а попавшие в газовую фазу молекулы диссоциируют на атомы, которые при столкновениях с электронами переходят в возбужденное состояние, в возбужденном состоянии атомы могут находиться только в течение очень короткого времени (10^–7–10^–8 с). Самопроизвольно возвращаясь в нормальное или промежуточное состояние, они испускают избыточную энергию в виде квантов света.

В нашем случае источником возбуждения является плазма дуги постоянного тока, от графитового электрода. Она имеет температуру около 7000 К, которой достаточно для возбуждения атомов большинства элементов.
На рис.1 показана схема переноса атомов из канала угольного электрода:
1 — доля атомов, участвующих в образовании аналитического сигнала

(1а — вынос в свободном состоянии, 1б — вынос в связанном состоянии в конденсированной фазе);

2 — выход вещества помимо зоны возбуждения;
3а, 3б — диффузия в стенки и дно соответственно;

4а, 4б — переход в ещества в зону возбуждения в виде атомов или соединений из стенок и дна электрода.

Для снижения пределов обнаружения элементов и улучшения воспроизводимости результатов анализа при работе с дуговыми разрядами широко используются добавки некоторых реагентов в анализируемые пробы с целью инициирования различного рода термохимических реакций непосредственно в каналах электродов дуги. Эти реакции позволяют переводить определяемые примеси в легколетучие соединения, а элементы матрицы, мешающие определению примесей, в труднолетучие соединения.

Рис.1

2. Описание процедуры анализа.

Пробоотбор:

1. Пробы волос отбираются путем срезания с разных частей головы на расстоянии 2 см от корня.

Пробоподготовка:

2. Навеска проб волос (35-100мг) обезжиривается ацетоном, затем промывается бидистиллированой водой.

3. Далее пробу подвергают минерализации концентрированной азотной кислотой в закрытом объеме при t=80 в течении 40 минут.

4. После минерализации раствор разбавляют бидистиллированой водой до концентрации пробы 5 мг/мл.

5. Из растворов, полученных после минерализации, в кварцевые чашечки отбираются различные аликвоты и упариваются на графитовом порошке под ИК лампой.

АЭС анализ:

6. Графитовый концентрат микроэлементов подвергается АЭС анализу с дуговым возбуждением спектров.

7. Анализ результатов при разных концентрациях биопробы.

6. Расчет таблицы концентраций элементного состава биопробы.

Дата добавления: 2015-09-05