Работаем с pH, мутностью и хлором в растворах

Медицинские лабораторные исследования играют ключевую роль в профилактике, диагностике и лечении многих заболеваний. Они помогают врачам оценивать состояние здоровья пациента, подбирать индивидуальное лечение и контролировать его эффективность. К числу важнейших лабораторных исследований относятся определение pH водных и биологических растворов, измерение мутности жидкости и анализ содержания хлора в воде.

Определение и изменение pH водных и биологических растворов

pH, или уровень кислотности/щёлочности, является критическим параметром в медицинской лабораторной диагностике, так как многие биохимические процессы в организме тесно связаны с pH среды. 

Определение pH

Определение pH производят с помощью pH-метров, которые измеряют электродный потенциал раствора. Для повышения точности результатов, инструмент необходимо калибровать с использованием буферных растворов с известным pH. В клинических условиях pH растворов, таких как кровь, ценен для диагностики баланса кислот и оснований в организме, который, в свою очередь, может быть нарушен при различных состояниях, в том числе при почечной недостаточности или респираторных расстройствах.

Изменение pH

Манипулирование pH растворов может потребоваться для оптимизации условий хранения образцов или для настройки лабораторных тестов. Для изменения pH обычно используют кислоты или основания, добавляя их в раствор малыми порциями до достижения нужного уровня.

Определение мутности по наборам стандартов мутности

Мутность — это показатель различных взвешенных в воде частиц, который важен для оценки качества питьевой воды и для медицинских целей, например, при анализе мочи. Мутность измеряют с помощью турбидиметров или нефелометров, которые анализируют свет, проходящий через образец или рассеиваемый им.

Стандарты мутности

Для калибровки приборов используют стандартные растворы мутности, которые обладают заданной мутностью и служат эталоном для сравнения. Международные и локальные стандарты часто используют формазиновый стандарт мутности, который предложен как единица измерения мутности.

Определение хлора в воде

Хлор часто используется для дезинфекции питьевой и сточной воды, и контроль его содержания важен для обеспечения безопасности и здоровья населения. Существуют различные методы определения содержания хлора.

Колориметрический метод

При колориметрическом методе используются химические реактивы, которые реагируют с хлором, образуя окрашенные соединения. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации хлора. Результаты измерений считываются с помощью колориметра или спектрофотометра. Это позволяет точно определить концентрацию хлора в образце воды.

Титриметрический метод

Этот метод включает постепенное добавление измеренного объема реактива к образцу воды до тех пор, пока не произойдет полное связывание хлора, что обозначается изменением цвета индикатора. Измеренный объем реактива используется для расчета концентрации хлора.

Электрохимический метод

Электрохимические анализаторы используются для непрерывного мониторинга уровня хлора в воде. Они работают на принципе измерения потенциала между двумя электродами, один из которых чувствителен к хлору. Эти приборы обеспечивают высокую точность и рабочую удобство.

Факторы, влияющие на анализ

Для всех методов определения хлора важно контролировать температуру, pH раствора и наличие других окислителей, так как они могут повлиять на точность анализа.

Заключение

Медицинские лабораторные исследования, связанные с анализом pH, мутности и уровнем хлора в воде, играют важную роль в области здравоохранения. Они помогают следить за состоянием окружающей среды и качеством воды, что влияет на здоровье населения. Регулярное мониторинг и точные измерения этих параметров необходимы для предотвращения распространения болезней и обеспечения безопасности граждан. Применение современных методов и технологий позволяет лабораториям эффективно выполнять эту задачу, способствуя тем самым улучшению общественного здравоохранения.

История медицинских лабораторных исследований тесно связана с развитием химии, физики и биологии. Определение и изменение pH, мутности и содержания хлора - не исключение, и они прошли длительный путь развития.

История определения и изменения pH

Концепция pH была впервые введена датским химиком С. П. Л. Сёренсеном в 1909 году. Он предложил термин "pH" как удобный способ выражения концентрации ионов водорода в растворе. Сёренсен использовал электроды для измерения электрического потенциала в растворах, что позволило ему последовательно сравнивать их кислотность и щелочность.

Эволюция pH-метрии привела к разработке стеклянного электрода и усовершенствованию переносных и цифровых pH-метров в 20-м веке. Это обеспечило точное и удобное измерение pH в лабораторных и медицинских условиях.

История определения мутности

Мутность воды измерялась еще в древние времена, но эти измерения были субъективными и основывались на визуальном восприятии. В начале 20 века для измерения мутности начали использовать турбидиметры. Первые инструментальные измерения мутности начались с разработки стандартов мутности, таких как формазиновый стандарт, который по-прежнему используется в качестве эталона сравнения для калибровки приборов.

В 1980-х годах появились нефелометры, обеспечивающие более точные и чувствительные измерения, поскольку они определяли мутность по рассеянию света, а не по его поглощению. Это значительно повысило точность и воспроизводимость мутностных измерений.

История определения хлора

Тестирование на присутствие хлора в питьевой воде началось в конце 19-го века, когда хлорирование воды стало общепринятой практикой для ее дезинфекции. Изначально оценка содержания хлора проводилась качественными методами, такими как проверка запаха.

С появлением колориметрических методов в начале 20-го века стало возможным количественное определение хлора. Один из первых методов включал использование ортотолидина, который реагирует с хлором, образуя желтое окрашивание. Позже были разработаны более точные титриметрические и спектрофотометрические методы.

В последние декады 20 века были разработаны электрохимические методы, включая амперометрические и потенциометрические датчики для непрерывного онлайн-мониторинга, которые значительно упростили и ускорили определение.