Потенциометрическое определение йодид-ионов в биологической среде с использованием ионселективных электродов

Безрукова, Светлана Александровна

Потенциометрическое определение йодид-ионов в биологической среде с использованием ионселективных электродов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

Безрукова, Светлана Александровна АВТОР

кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Томск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.02 КОД ВАК РФ

Диссертация по химии на тему «Потенциометрическое определение йодид-ионов в биологической среде с использованием ионселективных электродов»

Автореферат диссертации на тему "Потенциометрическое определение йодид-ионов в биологической среде с использованием ионселективных электродов"

На правах рукописи

БЕЗРУКОВА СВЕТЛАНА АЛЕКСАНДРОВНА

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЙОДИД-ИОНОВ В БИОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИОНСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

02.00.02 - аналитическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Томск-2004

Работа выполнена на кафедре физической и аналитической химии Томского политехнического университета и кафедре химии и технологии

материалов современной энергетики Северского государственного технологического института

Научные руководители:

доктор химических наук, профессор Н.А Колпакова доктор технических наук, профессор А.С. Буйновский

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Марьянов Б.М. кандидат химических наук, доцент Мамонтова И.П.

Ведущая организация: Омский государственный университет

Защита состоится «Я» декабря 2004 г. в 14.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.269.04 при Томском политехническом университете по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30, ТПУ, 2 корпус, химико-технологический факультет

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Томского политехнического университета по адресу: г. Томск, ул. Белинского,53

Автореферат разослан «У» ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.х.н., доцент

р 1Г)-) 9 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Йод является жизненно необходимым микроэлементом, поскольку участвует в образовании гормонов щитовидной железы, отвечающих за обмен веществ в организме, предупреждает накопление радионуклидов йода. В условиях йодной недостаточности значительно возрастает вероятность неблагоприятного радиационного воздействия на щитовидную железу, увеличивается частота рака щитовидной железы. Дефицит йода обусловливает снижение интеллектуального потенциала всего населения, проживающего в зоне йодной недостаточности, способствует развитию заболеваний, в первую очередь щитовидной железы, кардиологических, иммунологических и других.

Для России проблема дефицита йода чрезвычайно актуальна, так как более 70% регионов имеют недостаток йода в воде и продуктах питания. К возникновению йодного дефицита приводит также постоянное действие ионизирующих излучений на работников предприятий ядерной энергетики и на население, проживающее в районах расположения атомно-энергетических установок, проведение ядерных испытаний, аварии, связанные с выбросом радионуклидов в биосферу.

Для проведения мероприятий по оценке степени йоддефицита в конкретном регионе и планирования диагностических, лечебных и профилактических мероприятий необходимо иметь простые, чувствительные и недорогие методы оценки содержания йода в биологических жидкостях и объектах окружающей среды.

В связи с необходимостью проведения йодопрофилактики, а также для последующего мониторинга лиц, составляющих "группу риска" по развитию заболеваний и функциональных нарушений щитовидной железы возникает проблема иметь такую методику, которая обладала бы экспрессностыо, отличалась простотой исполнения и аппаратурного оформления.

Перечисленным требованиям, на наш взгляд, отвечают электрохимические методы с использованием ионоселективных электродов (ИСЭ), а также методы ионометрического анализа, которые имеют ряд достоинств: высокую чувствительность; сравнительно небольшую погрешность определения; простоту аппаратурного оформления; возможность автоматизации метода измерения полезного сигнала.

Ионоселективные электроды (ИСЭ) привлекают внимание аналитиков, благодаря совокупности таких характеристик, как быстродействие, селективность, широкий диапазон определяемых концентраций, а также простоте в эксплуатации и невысокой стоимости.

Отмеченные выше достоинства, относительная "молодость" ионометрии. отсутствие методик анализа сложных по составу объектов (мочи) с помощью ИСЭ. обусловливает актуальность работ в данном направлении.

Исследования проводились по заказу администрации г. Северска. Центра Госсанэпиднадзора в рамках реализации целевых программ: "О профилактике йоддефицитных состояний" (постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации Онишенко Г.Г. от 02.05.97), "Безопасное материнство" (целевая программа, утвержденная Собранием народных представителей ЗАТО Северск) и в соответствии с \/д 2.20.00 и 2.04.02.

I РОС. национальная!

I- БИБЛИОТЕКА |

Целью работы является разработка экспрессной и недорогой методики по-тенциометрического определения йодид-ионов в биологической среде (моче).

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- найти оптимальные условия проведения процесса пробоподготовки применительно к методу потенциометрического определения йодид-ионов в биологических пробах с использованием ионселективных электродов;

- изучить влияние различных факторов (рН, ионной силы, макро- и микрокомпонентного состава анализируемого раствора) на потенциал индикаторного электрода и результаты определения йодид-ионов;

- оценить метрологические характеристики методики и провести ее аттестацию;

- включиться в медицинское обследование для мониторинга йоддефицит-ных заболеваний и функциональных нарушений щитовидной железы персонала атомных производств и населения, проживающего на территории ЗАТО Северск (в первую очередь, детей и беременных женщин).

Научная новизна работы заключается в том, что:

- найдены оптимальные условия проведения экспресс-определения йодид-ионов в моче потенциометрическим методом с использованием ИСЭ;

- установлено, что непосредственное определение йодид-ионов в биологической среде потенциометрическим методом с помощью ИСЭ невозможно из-за образования на мембране электрода пленки из органических веществ, содержащихся в анализируемой пробе;

- впервые проведено комплексное изучение поведения органической пленки на образцах-имитаторах с помощью рентгеновской фотоэлектронной (РФО и ИК-спектроскопии, а также лазерной эллипсометрии и установлено, что пленка представляет собой наносистему;

- предложен новый прием снятия пленки в ходе измерения, заключающийся в добавлении к анализируемой пробе органического растворителя (этанола), и в связи с этим показана возможность использования ИСЭ для проведения анализа и повышения точности измерений аналитического сигнала на нелинейном участке функции ИСЭ, вблизи предела обнаружения.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- разработана простая, экспрессная и доступная методика анализа мочи на содержание йодид-ионов;

- методика внедрена в лабораториях медико-санитарной части городов Се-верска, Томска и используется для анализа биологических жидкостей на содержание йода;

- разработан совместно с сотрудниками внедренческой научно-производственной фирмы "ЮМХ" (ТПУ) макет прибора для потенциометриче-ского определения йодид-ионов в моче, позволяющий автоматизировать процесс обработки сигнала при анализе пробы;

- проведено мониторинговое обследование людей разных возрастных групп по йоддефицитным заболеваниям (ЙДЗ) (900 беременных женщин и около 300 школьников 8-11 лет).

На защиту выносятся:

- методика манометрического анализа биологической среды (мочи);

- результаты исследований по изучению влияния состава анализируемой пробы на определение йодид-ионов потенциометрическим методом с использованием ИСЭ;

- химизм процессов, протекающих на поверхности мембраны ИСЭ.

Достоверность выдвигаемых на защиту научных положений и результатов

обусловлена корректностью применяемых в работе расчетных и физико-химических методов исследований; использованием аттестованного оборудования, обеспечивающего достаточный уровень надежности результатов; комплексным применением взаимодополняющих измерительных методов; повторяемостью результатов и их совпадением с экспериментальными данными других авторов; большим количеством экспериментальных данных, на основе которых сделаны соответствующие выводы; согласованием результатов при измерении содержания йодид-ионов другими методами, а также публикациями в рецензируемых журналах; обсуждением основных результатов на научных семинарах; проведением государственной экспертизы методики.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены на следующих Отраслевых и Международных семинарах и конференциях: IV и VI Межд. студенческая научная конференция "Полярное сияние. Ядерное будущее: безопасность, экономика и право" (г. Санкт-Петербург, 2001, 2003 гг.), V и VI Межд. научная конференция студентов и молодых ученых "Экология Южной Сибири и сопредельных территорий" (г. Абакан, 2001, 2002 гг.), II и IV Всероссийская научн. конф. "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий" (г. Томск, 2002,2003 гг.), Всероссийская научн. конф. "Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения" (г. Лесной, 2003 г.), практический семинар "Прикладные основы экологии" (г. Томск, 2003 г.), Отраслевая научно-техн. конференция "Технология и автоматизация атомной энергетики" (г. Северск, 2003, 2004 гг.), Межд. научн.- практ. конф. "Физико-технические проблемы атомной энергетики и промышленности (г. Томск, 2004 г.), IX Межд. экологическая конф. "Экология России и сопредельных территорий", (г. Новосибирск, 2004 г.), VII конф. "Аналитика Сибири и Дальнего Востока" (г. Новосибирск, 2004 г.).

По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 4 статьи и 12 тезисов докладов, получен 1 патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти глав, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 168 страницах и включает 34 рисунка, 41 таблицу, список литературы из 120 наименований, 32 страницы приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Аппаратура, применяемые реактивы и методика эксперимента. По-

тенциометрические измерения выполняли на цифровом иономере И130.2М, используя йодид-селективный твердоконтактный электрод с поликристаллической

мембраной (типа ЭК—230101, г. Москва или фирмы "Вольта", г. Санкт-Петербург) в паре с хлоридсеребряным электродом сравнения ЭВЛ-1МЗ.

Для аналитического определения использовали государственные стандартные образцы состава водных растворов йодид-ионов с погрешностью не более 1,0 % отн. при Р = 0,95 (ГСО 6088-91 - раствор йодид-ионов с концентрацией 1,0 мг/см3 (1000 мг/дм3)). В качестве органического растворителя использовали этиловый спирт по ГОСТ Р51652-2000.

Определение массовой концентрации йодид-ионов проводили по методу двойных стандартных добавок. Метод основан на измерении изменения потенциала индикаторного электрода после вносимых добавок стандартного раствора (Ег, Еэ). Расчет концентрации йодид-ионов осуществляли, используя зависимость параметра Я = (Ез - Е])/(Е2 - Е]) с соотношени€)^Нднцентрацию Сх в анализируемой пробе рассчитывали по формуле Сх = Я-ДС, где АС - концентрация добавки.

Обязательным условием для определения концентрации йодид-ионов по-тенциометрическим методом является предварительная градуировка йодид-селективного электрода, заключающаяся в построении градуировочных характеристик, связывающих потенциал ИСЭ с концентрацией определяемого иона. Каждую точку графика получали как среднее арифметическое результатов не менее трех параллельных измерений.

Согласно паспортным данным градуировочная характеристика ИСЭ линейна в диапазоне концентраций 10-6-10-1 моль/дм3. Необходимое повышение чувствительности (до 10-7 моль/дм3) и точности метода может быть достигнуто соблюдением "культуры проведения анализа": поддержанием температуры анализируемого раствора путем термостатирования и постоянством ионной силы (рис. 1).

Как видно из рис. 1, зависимость имеет линейный вид в диапазоне концентраций 10'7—10"3 моль/дм3, угловой коэффициент близок к теоретическому и составляет 59 мВ на единицу логарифма концентрации, что является доказательством возможности определения йодид-ионов потенциометрическим методом с использованием ИСЭ в указанном диапазоне концентраций.

Нижний предел определяемых содержаний, рассчитанный по Зс7-критерию, составил 10"7 моль/ дм3 (12,7 мкг/ дм3).

2 Влияние органических и неорганических составляющих матрицы пробы на результат потенциометрического определения йодид-ионов с помощью ионселективных электродов

При ионометрическом анализе реальных объектов, как правило, сталкиваются с проблемой взаимного влияния компонентов анализируемого раствора, когда функциональная зависимость потенциала индикаторного ИСЭ от концентрации определяемого компонента многокомпонентной смеси не может быть описана уравнением Нернста в его первоначальном варианте.

В частности, в моче содержание макро- и микроэлементов и органических веществ колеблется в широких пределах, и их наличие и содержание может оказывать значительное влияние как на результаты определения йодид-ионов, так и на характеристики ИСЭ.

Основными макро-ионами, которые содержатся в моче, являются

В связи с тем, что влияние солевого фона на коэффициент активности ионов, определяемых в биохимических пробах, элиминируется фоновым электролитом, обеспечивающим постоянный коэффициент активности, присутствие ионов не влияет на показания йодид-селективного электрода.

С другой стороны, присутствие в моче катионов Си2+, Н§2+, РЬ2+, содержащихся в незначительных количествах, может оказывать влияние на электродную функцию. Это вызвано тем, что ионы могут вступать в химическое взаимодействие с определяемым йодид-ионом, снижать его активность в результате образования ионных ассоциатов, комплексных или малорастворимых соединений, например:

Си2+ + 2Г Си121, ПР = 1 10"12, Нё2+ + 2Г ^ВД21,ПР = 4,5 К)"29, РЬ2+ + 21" 52 РЫ21, ПР = 1,1 10'9.

Результаты исследований по влиянию ионов меди, свинца, ртути на потенциал ионоселективного электрода (рис. 2) показали, что кроме ртути остальные исследуемые вещества не изменяют крутизну электродной характеристики и не снижают чувствительность электрода. Ионы же ртути, образуя менее растворимый сульфид, чем сорбирующийся на поверхности мембраны, влияют на показания ИСЭ

Н82+ + Аё28(тв)^Нё8(тв) + 2Аё+.

№

1 - фоновый раствор, 2 - Си2+ (35 мг/дм3), 3 - Щ2* (100 мкг/дм3), 4 - РЬ2+ (75 мкг/дм ), 5 - в присутствии всех мешающих веществ

Рис. 2. Градуировочная характеристика ИСЭ

Для устранения мешающего влияния ртути предложено вводить добавку восстановителя (аскорбиновой кислоты). Аскорбиновая кислота блокирует реакции комплексообразования, смещая равновесие в сторону образования Р^Э (ПРН(| 5=10'47), что препятствует изменению аналитических характеристик электрода.

Оценку правильности определения содержания йодид-ионов в отсутствии и присутствии катионов Си2+, РЬ2+, проводили методом "введено-найдено" (таблицы 1 и 2).

Таблица 1 - Результаты определения йодид-ионов (и =10, Р= 0,95)

Концентрация К1, моль/дм3 Относительное стандартное отклонение, Эг Погрешность, %отн.

Введено Найдено

1,00 Ю"5 0,96 Ю-4 0,025 6,1

1,00 Ю"6 1,01 10"6 0,070 7,0

1,00 Ю-' 1,33 10"' 0,216 12,3

Таблица 2 - Результаты определения йодид-ионов в присутствии Си2+, РЬ2+, Не2* (я = 10,?= 0,95)___

Концентрация К1, моль/дм3 Относительное стандартное отклонение, Бг Погрешность, %отн.

Введено Найдено

1,00 Ю"5 0,95 Ю"5 0,024 6,3

1,00 10"" 0,92 10"6 0,213 10,0

1,00 10"' 1,48 10"7 0,247 14,4

Примечание Содержание Си2*, РЬ2\ Ну' соответствовало 35,75,0,1 мг/дм' соответственно

Из таблиц видно, что погрешность измерений в присутствии ионов меди, свинца, ртути несколько увеличивается, но ее величина не превышает 14,4 %.

Анализ литературных данных показывает, что большинство органических веществ (мочевина, мочевая и молочная кислоты, белок и ряд других), входящих в состав биологических жидкостей, взаимодействуя с поверхностью мембраны электрода, могут изменять ее свойства, а также маскировать аналитический сигнал определяемого компонента.

Исследования по влиянию органических соединений на крутизну электродной характеристики (рис. 3) и точность измерения аналитического сигнала йодид-ионов проводились по следующей методике: готовились модельные растворы йо-дид-ионов в соответствующем органическом соединении (мочевины, мочевой и молочной кислот, белка). Концентрация органических соединений не превышала той величины, которая содержится в реальной пробе.

Е,мВ 90 70 50 30 10 -10 -30 -50

0 50 100 150

С,-, мкг/дм

1 - фоновый раствор; 2-е мочевиной (22 г/даЗ); 3-е мочевой кислотой (400 мг/дмЗ);

4-е белком (30 мг/дмЗ); 5-е молочной кислотой (50 мкг/дмЗ)

Рис. 3. Градуировочная характеристика ИСЭ

Из рис. 3 следует, что присутствие в растворе в таких количествах мочевой кислоты, мочевины и белка не изменяет крутизну электродной характеристики и не снижает чувствительность электрода. При добавке же в стандартный раствор молочной кислоты чувствительность ИСЭ уменьшается; потенциал ИСЭ становится более низким, а результаты определения имеют завышенные значения.

Предполагается, что ухудшение работы электрода, нестабильность и хаотичный разброс значений потенциала связаны с пассивацией поверхности мембраны индикаторного электрода или образованием на ней пленки из органических веществ.

3 Исследование процессов, протекающих на поверхности йодид-селективного электрода

Физико-химические характеристики пленки. Поскольку анализ образующейся пленки непосредственно на поликристаллической мембране, в силу ряда объективных причин (трудности в ее изготовлении, высокой стоимости электродов и др.), осуществить практически невозможно, исследования проводились на

специально подготовленных образцах-имитаторах, которыми являлись монокристаллические кремниевые и медные пластины.

Основными методами исследования поверхности были выбраны: рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), ИК - спектроскопия, лазерная эллипсометрия.

Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) проведено исследование образцов 1 (81 - пластина, выдержанная в моче, определенное время) и отмечено, что в спектрах присутствуют достаточно интенсивные линии, характерные для углерода, азота, кислорода и натрия (рис. 4а). Анализ спектров более узкого спектрального региона (от 40 до 260 эВ) показал, что в этих образцах также присутствуют кремний, фосфор, сера и хлор (рис.4б).

Энергия связи, эВ Энергия скин, }В

а б

Рис. 4. Обзорные РФЭ-спектры изученных образцов

Все эксперименты проводились на фотоэлектронном спектрометре УС ЕБСАЬАВ НР с использованием излучения А1Ка (Ьу= 1486,6 эВ).

0,06 II'

0,05

0,01 ■ ........:.........г.....Ь

о ь*-1-1-1-¿ь.

-200 800 1800 2800 3800 волновое число, см1

1 - хлор -{- С1 -<С=0) -Б - Я), 2 - фосфор- (КО)3РО), 3 - сера - ((ЯО)3Р5), 4,5,6 - азоторганические (СО(ЫН2)2) соединения I - образец, выдержанный в моче, II - образец, выдержанный в системе моча-спирт

Рис.5. Спектры комбинационного рассеяния медных пластин 10

Анализ спектров комбинационного рассеяния медных образцов, полученных диффузным отражением, которые регистрировались на приборе Raman -100/S фирмы "BRUKER"(рис.5) (кривая I) показал, что в этих образцах присутствуют хлор- (т. 1), фосфор- (2), сера- (3) и азоторганические соединения (4, 5 и 6).

Исходя из химического состава мочи, можно предположить, что в состав пленки могут входить компоненты; мочевая (C5H4O3N4) и молочная (СНзСН(ОН)СООН) кислоты, мочевина (CO(NH2)2), аминокислоты (S2(CH:CH(NHj)COOH)2 - цистин или ди-а-амино-р-тиопропионовая кислота и др.), белок (RCH(NH2)COOH).

Кинетика образования пленки. Процесс формирования пленки протекает в две стадии:

1) транспортная стадия, на которой происходит перемещение молекул пленкообразующего раствора - ПОР (в данном случае молочной и мочевой кислот, аминокислот и белка) к поверхности подложки и их определенное ориентирование в межфазном слое, в результате чего обеспечивается тесный контакт между молекулами и функциональными группами молекул ПОР и подложки (рис. 6а);

2) непосредственное взаимодействие анализируемого раствора и подложки, которое может быть обусловлено различными силами - от ван-дер-ваальсовых до химических. В результате процесса дегидратации остаются соединения прочно связанные химическими или хемосорбционными силами с поверхностью мембраны (в нашем случае кремния) (рис. 6б).

Анализ толщины образующейся пленки проводился методом лазерной эл-липсометрии с помощью поляризационного гониометра (эллипсометра) марки ЛЭФ-ЗМ, который показал, что она представляет собой наносистему (п = 100 нм). На рис.7 и в таблице 3 представлены результаты измерения толщины пленки от продолжительности выдержки кремниевой подложки в моче.

О 20 40 60

I, мин

Рис.7. Изменение толщины пленки от продолжительности выдержки

Таблица 3 - Изменение толщины пленки от продолжительности выдержки

Продолжительность 1, мин 6 9 12 15 30 60

Толщина пленки п, нм 108 115 НО 129 127 158

Из представленных результатов видно, что с увеличением продолжительности выдержки Si-подложки в моче толщина пленки возрастает от 108 до 158 нм. Это свидетельствует о том, что с течением времени на поверхности подложки протекают процессы, вызывающие рост пленки органических веществ.

Способы устранения пленки. Пленку с поверхности образца можно удалить либо химическим путем (с помощью сильных окислителей), либо механической или ультразвуковой обработкой. Поскольку данные методы приводят к разрушению поликристаллической мембраны, нарушению серебряного контакта электрода с мембраной и выходу из строя самого электрода, их использование в нашем случае невозможно.

Анализ литературных данных показывает, что для снижения адсорбционных процессов, протекающих на поверхности мембраны ИСЭ, можно использовать также органические растворители (метиловый, этиловый, н-пропиловый, изопропиловый спирты) и их смеси с водой. Нами доказано, что наиболее универсальным является этанол, поскольку он инертен по отношению к мембране ИСЭ, не снижает электродной характеристики, а также обладает способностью разрушать гидратную оболочку вокруг белков и аминокислот, тем самым, препятствуя образованию пленки на поверхности электрода.

Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) проведено исследование образцов-имитаторов 2 - Si - пластина, выдержанная в моче с добавкой этанола (рис. 4). Видно, что в присутствии этанола интенсивность линий для углерода, азота, хлора, фосфора, серы и азоторганичеких соединений сильно снижается, что свидетельствует о частичном растворении этой пленки. Аналогичные результаты наблюдаются при анализе спектров комбинационного рассеяния (рис. 5, кривая 2), а также при исследовании кинетики растворения пленки.

Для исследования кинетики растворения пленки кремниевые подложки выдерживались определенное время в системе спирт-моча (6-60 мин). Затем образцы высушивались, и измерялась толщина пленки. В табл. 4 и на рис. 8 представлена

зависимость изменения толщины образующейся на поверхности образца пленки от продолжительности выдержки образцов кремния в растворе.

О 20 40 60

1, мин

Рнс.8. Изменение толщины пленки от продолжительности выдержки образцов в системе моча-спирт (1:3)

Таблица 4 - Изменение толщины пленки от продолжительности выдержки образцов

Продолжительность 1, мин 6 9 12 15 30 60

Толщина пленки п, нм в моче 108 115 110 129 127 158

в системе моча-спирт 78 64 51 115 115 124

Как видно из полученных результатов, растворение пленки происходит в первые 12 мин, толщина пленки при этом уменьшается до 51 нм. При большей продолжительности выдержки образцов в системе спирт-моча пленка не только не растворяется, а, наоборот, снова образуется. Это связано, по-нашему мнению, с процессами старения, протекающими в анализируемом растворе, а также с количеством органического растворителя, вводимого в пробу.

При проведении определения йодид-ионов в водно-этанольных смесях на реальной мембране ИСЭ было установлено, что происходит некоторое снижение полезного сигнала (Е), однако наблюдается зависимость характеристики потенциала ИСЭ от концентрации йодид-ионов в широком диапазоне концентраций.

Таким образом, введение в реакционную смесь этилового спирта позволяет за время проведения анализа устранить образование органической пленки на поверхности образцов и задержать ее рост в течение 8-12 мин. Этот прием рекомендовано использовать в процессе пробоподготовки при потенциометрическом анализе с ИСЭ.

4 Методика потенциометрического определения йодид-ионов в моче

Проведенные исследования явились предпосылкой для разработки методики потенциометрического определения йодид-ионов в моче с использованием ИСЭ.

Методика анализа включает в себя операции пробоподготовки и непосредственного потенциометрического определения концентрации йодид-ионов. Подготовка проб мочи для анализа заключается в следующем: анализируемую пробу объемом 10,0 * 20,0 см3, отмеренную мерной пипеткой, помещают в чистый ста-

канчик объемом 25,0-50,0 см3 и добавляют 5,0/10,0 см3 чистого этилового спирта (96,4%). Массовая концентрация йодид-ионов в пробе рассчитывается по методу двойных стандартных добавок, описанному выше (п. 1).

На основе проведенных исследований получены точностные характеристики, позволяющие использовать данную методику для контроля биологических жидкостей (мочи) на содержание иодид-иона (таблицы 5 и 6).

Расчет основных метрологических характеристик методики проводился совместно с сотрудниками метрологической службы ТПУ.

Таблица 5 - Значения характеристики относительной погрешности и ее

Наименование определяемого элемента Диапазон определяемых концентра, ций, мкг/дм3 Характеристика погрешности, ±8, % Характеристика случайной составляющей погрешности, Характеристика части случайной составляющей погрешности. стсх, %

Иодид-ион ' От 60 до 300 включ. 42 20 10

Таблица 6 - Нормативы оперативного контроля

Наименование определяемого элемента Диапазон определяемых концентраций. мкг/дм3 с!,% 0,% (Р=0,95) Кннугрилдб» % (Р=0,90)

Иодид-ион От 60 до 300 включ. 28 55 42 35

Как видно из данных таблицы 5, значение показателя сходимости составляет: ссх = 10%, а показателя воспроизводимости аВОспр= 20%. Эти значения считаем приписанными методике.

Из таблицы 6 можно отметить, что значение норматива контроля сходимости d составило 28%, норматива воспроизводимости D - 55%.

По результатам оформлено свидетельство о метрологической аттестации методики анализа № 08-47/134, на которую получен патент РФ.

5 Оценка правильности определения йодид-ионов в моче

Для доказательства правильности результатов анализа и оценки показателя правильности, то есть характеристики систематической составляющей погрешности, нами применены методы: добавок и сравнения с результатами, полученными другими методами.

Для оценки характеристик погрешности с использованием метода добавок использовали образцы проб без добавки и проб с добавками аттестованных смесей йодид-ионов. Предварительно установлено, что в реальных пробах концентрация йодид-иона была много меньше добавки аттестованной смеси. Добавка аттестованной смеси вводилась в пробу до стадии пробоподготовки. Средние результаты анализа исследованных проб из трех параллельных определений представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Результаты определения йодид-ионов методом добавок

(и=3, Р=0,95)

Проба без добавки, мкг/дм3 Проба с добавкой, мкг/дм3 Введенная добавка, мкг/дм3 Погрешность, % отн.

66,6 119,0 40,0 9,1

64,3 114,0 40,0 17,8

135,0 162,0 80,0 24,1

107,0 234,0 140,0 11,0

107,0 307,0 200,0 20,5

Из таблицы 7 видно, что максимальная погрешность определения йодид-ионов по методу добавок составляет 24,1%.

В таблицах 8 и 9 представлены результаты сравнительного анализа определения йодид-ионов в моче методами потенциометрического титрования с серебряным электродом и кинетическим (церий-арсенитным) методом.

Таблица 8 - Результаты сравнительного анализа (и=3, Р=0,95)

Концентрация йодид-ионов, мкг/дм3 Расхождение между результатами, %отн.

№ пробы потенциометр, титрование потенциометрия с ионоселективным электродом

1 127,0 140,8 10,9

2 120,6 147,4 18,2

3 118,5 109,6 7,5

4 104,9 118,4 11,3

5 148,4 135,8 8,5

6 107,2 112,6 4,7

7 102,0 112,5 9,4

8 127,0 134,0 5,2

9 114,3 105,8 7,4

10 118,5 120,4 1,6

Как видно из таблицы 8, сравнительный анализ прямой погенциометрии и потенциометрического титрования показал, что расхождение между результатами одной и той же пробы удовлетворительны. Относительное расхождение между ними составило 18,2 %.

Результаты, полученные с помощью кинетического (церий-арсенитного) метода, имеют значительные расхождения (таблица 9), что связано, по нашему мнению, с условиями проведения процесса пробоподготовки при анализе йодид-ионов по данной методике и возможной их потерей при кипячении (~ 1 ч.) пробы. Относительное расхождение между результатами - 56,6%.

Таблица 9 - Результаты сравнительного анализа (и=3, Р=0,95)

№ пробы Концентрация йодид-ионов, мкг/дм^ Расхождение между результатами, %отн.

кинетический метод (г. Томск) потенциометрия с ионоселективным электродом

11 45,5 63,3 28,1

12 47,1 69,8 32,6

13 43,8 88,3 50,4

14 42,5 98,8 56,6

15 50Д 110,5 54,5

16 97,3 140,8 30,9

17 93,7 147,4 36,4

18 95,4 109,6 12,9

19 92,9 118,4 21,5

20 98,9 112,5 12,1

21 172,7 135,8 21,3

Поскольку сравнительный анализ двух методов (метода добавок и потен-циометрического титрования) дал удовлетворительные результаты, это свидетельствует о возможности применения разработанной методики для определения йодид-ионов в моче потенциометрическим методом с использованием ИСЭ.

6 Практическое применение результатов исследований

Наиболее важным применением результатов исследований является мониторинговое обследование людей разных возрастных групп (около 300 школьников 8-11 лет и 900 беременных женщин) на содержание йодид-ионов в моче с помощью разработанной методики потенциометрического определения (рис.9).

□ 13%

■ менее 20 мкг/л □ 20 - 50 мкг/л

■ 51-100 мкг/л ■ более 100 мкг/л

Рис. 9. Диаграмма экскреции йода в моче у обследованных школьников г. Северска

Из диаграммы видно, что среди школьников г. Северска 3% имеют выраженную йодную недостаточность, 13 % - среднюю, 31% - умеренную и 53% имеют нормальное содержание йода в организме (в целом 16% детей, из числа обследованных, имеют йоддефицит).

При обследовании беременных было отмечено, что медиана йодурии составила 73,5 мкг/дм3 (легкая степень йоддефицита), а у 61,4% беременных - низкий уровень йодурии - менее 50 мкг/л (рис.10 а).

ц тол

■ 45,0%

■ 29,3%

025,5%

□ 50-60 мкг/дм3; 1 60 -100 мкг/дм3; ■ > 100 мкг/дм3

Рис. 10. Диапазон значений йодурии до йодопрофилактики (а) и на фоне йодопрофилактики (б)

Как показывают результаты исследований (рис. 10 б), профилактика йодде-фицита восстанавливает сниженный уровень йодурии до нормы. Прием препаратов (в данном случае использовались препараты "Калия йодид-200", "Йодома-рин") у 25,7% беременных восстановил уровень йодурии до нормы (более 100 мкг/дм3) и на 35,9% уменьшилось количество случаев с низким уровнем йодурии. Эти исследования показали, что разработанная методика может быть использована для диагностики и лечения больных, нуждающихся в корреляции содержания йода.

Во всех случаях анализ содержания йодид-ионов в моче до, после и во время приема препаратов проводился разработанным нами методом в биофизической лаборатории Центра Госсанэпиднадзора № 81 г. Северска.

Таким образом, можно сделать вывод, что разработанная методика имеет практическую значимость и может быть внедрена в медицинских учреждениях для проведения широкомасштабных скрининговых исследований.

Кроме того, совместно с сотрудниками внедренческой научно-производственной фирмы "ЮМХ" Томского политехнического университета нами разработан макет прибора потенциометрического определения йода в биологических жидкостях и объектах окружающей среды (рис. 11). Именно с помощью него были проведены мониторинговые исследования беременных женщин и детей на содержание йодид-ионов в моче.

Достоинства иономера:

- полная автоматизация процесса и тем самым уменьшение продолжительности единичного измерения;

- возможность работы в режиме рН-метра;

- встроенная функция калькулятора, позволяющая автоматически пересчитывать изменения потенциала с введенной добавкой, преобразуя полученное значение в готовый результат (концентрацию йодид-ионов);

- таймер, регулирующий продолжительность измерения;

- встроенный термостат и мешалка.

Рис.11. Изображение макета разработанного иономера

Методика с использованием разработанного прибора может заменить дорогостоящее оборудование западных фирм не только при проведении скрининговых исследований по выявлению йоддефицитных заболеваний населения, но и для диагностики, лечения и проведения эффективной йодопрофилактики и коррекции йододефицита.

Выводы

1. Найдены оптимальные условия и разработана методика экспресс-определения йодид-ионов в моче потенциометрическим методом с использованием ИСЭ. Установлен диапазон определяемых массовых концентраций иодид-иона в пробах мочи, который составил 60-300 мкг/дм3. Определены метрологические параметры: показатель сходимости - 10%; показатель воспроизводимости - 20%; контроль точности - 42%. Методика аттестована в Уральском НИИ метрологии и предназначена для использования в химических и испытательных лабораториях организаций, предприятий и служб.

2. Изучено влияния ряда факторов на определение йодид-ионов потенцио-метрическим методом. Показано, что присутствие в моче неорганических и органических соединений по-разному сказывается на работе электрода. Так ионы

, присутствующие в моче в незначительных количествах, не оказывают значимого влияния на результаты измерений. С целью устранения мешающего влияния на сульфидную функцию электрода ионов Щ2+ рекомендовано использовать добавку восстановителя (аскорбиновой кислоты). Присутствие в растворе органических соединений: мочевины, мочевой и молочной кислот, белка и ряда других, хотя, и не изменяет крутизну электродной функции и не снижает чувствительности ИСЭ, но не позволяет получить воспроизводимые результаты. Это связано с адсорбцией и образованием пленки органических веществ на поверхности мембраны.

3. Проведено комплексное изучение поведения органической пленки на образцах-имитаторах с помощью рентгеновской фотоэлектронной и ИК-спектроскопии, а также лазерной эллипсометрии. Показано, что

- пленка, образующаяся на поверхности мембраны электрода, представляет собой наносистему толщиной более 100 нм; с увеличением продолжительности выдержки ИСЭ в анализируемом растворе возможен рост пленки от 100 до 200 нм;

- в состав пленки входят как неорганические, так и органические соединения, содержащие, по данным РФЭС, азот-, фосфор-, хлор- и сераорганические соединения и ряд других, что может соответствовать соединениям (мочевая и молочная кислоты, мочевина, аминокислоты, белок), содержащимся в моче;

- введение в анализируемую пробу этанола в соотношении 1:3 позволяет задержать образование пленки на поверхности мембраны на период проведения анализа. Так за первые 10 мин толщина пленки на образцах-имитаторах уменьшается с 108 -115 до 51-78 нм. Этот прием удаления пленки и предотвращения её образования рекомендовано использовать в процессе пробоподготовки при по-тенциометрическом анализе с ИСЭ.

4. Проведены скрининговые исследования и показано, что методика из-за своей простоты и доступности в исполнении может быть использован не только для выявления заболеваний щитовидной железы у населения, но и для диагностики, эффективности лечения и коррекции содержания йода в организме человека.

5. Разработан макет прибора для потенциометрического определения йо-дид-ионов в биологических жидкостях и объектах окружающей среды (питьевые и минеральные воды). Прибор рекомендован для широкого использования в медицине, промышленности, экологии.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях

1. Безрукова СА, Буйновский АС., Колпакова Н.А. Влияние молочной кислоты на результат определения йодид-ионов электрохимическими методами // Журн. аналит. химии - 2004. - Т. 59.- №9 - С.956-959.

2. Буйновский А.С., Безрукова СА, Колпакова НА. Влияние биологически активных веществ на определение йодид-ионов потенциометрическим методом // Известия ТПУ. - 2004. - Т. 307. - №1. - С. 89-92.

3. Буйновский А.С., Колпакова НА, Безрукова СА. и др. Способ определения йодид-ионов в моче // Патент РФ № 2228533,2004 г.

4. Буйновский А.С., Безрукова СА, Колпакова Н.А. Определение йодид-ионов методами прямой потенциометрии и дифференцированного потенциомет-рического титрования // Технология и автоматизация атомной энергетики: Сб. статей отрасл. научно-техн. конф., Северск: Изд. СГТИ, 2004. - С.54-58.

5. Буйновский А.С., Колпакова Н.А., Безрукова С.А. Применение иономет-рического метода для мониторинга йоддефицитных состояний. //Физико-технические проблемы атомной энергетики и промышленности (производство, наука, образование): Материалы Межд. научно-практич. конф., Томск: Изд. ТПУ, 2004.-С.44.

6. Безрукова С.А., Кокуева А.Е. Определение йодид-ионов в питьевой и минеральной водах методами прямой потенциометрии и дифференцированного по-тенциометрического титрования // Технология и автоматизация атомной энергетики: Материалы отрасл. научно-техн. конф., Северск: Изд. СГТИ, 2004. - С.27.

7. Безрукова С.А., Байгулова А.А. Исследование влияния молочной кислоты на результаты определения йодид-ионов электрохимическими методами // Технология и автоматизация атомной энергетики: Материалы отрасл. научно-техн. конф., Северск: Изд. СГТИ, 2004. - С. 26.

8. Безрукова СЛ., Бренчугина М.В., Безрукова А.А. Возможности применения метода прямой потенциометрии для количественного определения йодид-ионов в биосистемах // Технология и автоматизация атомной энергетики: Сб. статей отрасл. научно-техн. конф., Северск: Изд. СГТИ, 2003. - С. 117-121.

9. Безрукова СА, Бренчугина М.В. Возможность применения ионселектив-ных электродов для количественного определения йодид-ионов в биосистемах // Технология и автоматизация атомной энергетики: Материалы отрасл. научно-техн. конф., Северск: Изд. СГТИ, 2003. - С. 166-168.

10. Безрукова СЛ., Безрукова А.А. Оценка достоверности результатов по-тенциометрического определения йодид-ионов в моче с помощью ионселектив-ных электродов // Технология и автоматизация атомной энергетики: Материалы отраслевой научно-технической конференции, Северск: Изд. СГТИ, 2003. - С. 164166.

11. Безрукова А.А., Безрукова С.А. Исследование влияния различных факторов на потенциометрическое определение йодид-ионов в моче с помощью ион-селективных электродов // Химия и химическая технология в XXI веке: Тез. докл. IV Всероссийск. научно-практической конф., Томск: Изд. ТПУ, 2003. - С. 68-69.

12. Буйновский А.С., Колпакова НА., Безрукова С.А. Экспресс-метод определения йодид-ионов в биообъектах // Полярное сияние-2003. Ядерное будущее: безопасность, экономика и право: Тез. докл. научной конференции, Санкт-Петербург: МИФИ, 2003. - С. 123-125.

13. Безрукова СЛ., Буйновский А.С., Колпакова Н.А. Определение йода в биологических жидкостях потенциометрическим методом//Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения: Тез. докл. общеросс. научно-практич. конф., Лесной: 2003. - С.68-69.

14. Буйновский А.С., Колпакова НА., Безрукова С.А., Маслюк А.И. Потен-циометрическое определение йодид-ионов в биологических материалах // Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий: Тез. докл. II Всероссийской на-учн. конф., Томск: ТПУ. 2002. - С.25-27.

15. Буйновский А.С., Колпакова НА, Безрукова СА, Бренчугина М.В. Сравнительная характеристика методов определения йодид-ионов в биологических жидкостях // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: Тез. докл. VI Межд. научной конференции студентов и молодых ученых, Абакан: 2002.-С. 79.

16. Безрукова СА, Поцяпун Н.П., Колпакова Н.А., Буйновский А.С. Определение йодид-ионов в моче с помощью ионоселективного электрода // Полярное сияние-2001. Ядерное будущее: безопасность, экономика и право: Тез. докл. межд. студенческой научн. конф., Санкт-Петербург: МИФИ. 2001. - С.117-122.

17. Безрукова СА, Бренчугина М.В., Колпакова Н.А., Буйновский А.С. Ио-нометрический метод определения йодид-ионов в моче // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: Тез. докл. V межд. научной конференции студентов и молодых ученых, Абакан: Изд. ХГУ, 2001. - С. 129-130.

Подписано к печати 02.11.2004. Формат 60x84/16. Бумага ксероксная. Печать RISO. Тираж 75 экз. Заказ № 103 Издательская лаборатория СГТИ. Лицензия ИД № 00407 от 02.11.99. 636070. Северск. пр. Коммунистический. 65.

122 075

РНБ Русский фонд

2005-4 21022

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Безрукова, Светлана Александровна

Перечень сокращений.

Введение.

1 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЙОДИД-ИОНОВ.

1.1. Роль и значение йода в организме человека.

1.2. Аналитические возможности современных физико-химических методов определения йода в различных объектах.

1.3. Способы пробоподготовки, используемые при анализе биологических материалов.

2 ПРИМЕНЕНИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИОНСЕЛЕКТИНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ В АНАЛИЗЕ ЙОДИД-ИОНОВ.

2.1 Достоинства потенциометрических методов.

2.2 Конструкция ионоселективного электрода.

2.3 Основные свойства электродных систем с твердыми мембранами.

2.4 Методы потенциометрического анализа.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1 Средства измерений и вспомогательное оборудование.

3.2 Реактивы и материалы.A

3.3 Характеристика объекта исследований.

3.4 Условия выполнения анализа.

3.5 Выполнение измерений.

3.6 Вычисление и оформление результатов.

3.7 Выбор оптимальных условий.

3.8 Влияние матрицы пробы и возможность анализа биологических систем.

3.9 Исследование процессов, протекающих на поверхности ионоселективного электрода.

3.10 Использование ионоселективных электродов в водно-спиртовых средах для определения концентрации йодид-ионов в моче.

4 МЕТОДИКА ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЙОДИД

ИОНОВ В МОЧЕ.

4.1 Подготовка проб.

4.2 Выполнение измерений.

4.3 Вычисление и оформление результатов.

4.4 Метрологические характеристики потенциометрического метода.

4.5 Определение данных оперативного контроля.

5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Апробация методики потенциометрического определения йодид-ионоввмоче.

5.2 Разработка макета прибора потенциометрического определения йодид-ионов в объектах окружающей среды и биологических жидкостях.

5.3 Апробация методики потенциометрического определения йодид

V ионов в питьевой и минеральной воде.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертация по химии, на тему "Потенциометрическое определение йодид-ионов в биологической среде с использованием ионселективных электродов"

Для проведения мероприятий по оценке степени йодцефицита в конкретном регионе и планирования диагностических, лечебных и профилактических мероприятий необходимо иметь простые, чувствительные и недорогие методы оценки содержания йода в биологических жидкостях и объектах окружающей среды.

В связи с необходимостью проведения йодопрофилактики, а также для последующего мониторинга лиц, составляющих "группу риска" по развитию заболеваний и функциональных нарушений щитовидной железы возникает проблема иметь такую методику, которая обладала бы экспрессностью, отличалась простотой исполнения и аппаратурного оформления.

Перечисленным требованиям, на наш взгляд, отвечают электрохимические методы с использованием ионоселективных электродов (ИСЭ), а также методы ионо-метрического анализа, которые имеют ряд достоинств: высокую чувствительность; сравнительно небольшую погрешность определения; простоту аппаратурного оформления; возможность автоматизации метода измерения полезного сигнала.

Отмеченные выше достоинства, относительная "молодость" ионометрии, отсутствие методик анализа сложных по составу объектов (мочи) с помощью ИСЭ, обусловливает актуальность работ в данном направлении.

Исследования проводились по заказу администрации г. Северска, Центра Госсанэпиднадзора в рамках реализации целевых программ: "О профилактике йодцефи-цитных состояний" (постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации Онищенко Г.Г. от 02.05.97), "Безопасное материнство" (целевая программа, утвержденная Собранием народных представителей ЗАТО Северск) и в соответствии с х/д 2.20.00 и 2.04.02.

Целью работы является разработка экспрессной и недорогой методики потен-циометрического определения йодид-ионов в биологической среде (моче).

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- оценить метрологические характеристики методики и провести ее аттестацию;

- включиться в медицинское обследование для мониторинга йодцефицитных заболеваний и функциональных нарушений щитовидной железы персонала атомных производств и населения, проживающего на территории ЗАТО Северск (в первую очередь, детей и беременных женщин).

Научная новизна работы заключается в том, что:

- впервые проведено комплексное изучение поведения органической пленки на образцах-имитаторах с помощью рентгеновской фотоэлектронной (РФЭ) и ИК-спектроскопии, а также лазерной эллипсометрии и установлено, что пленка представляет собой наносистему;

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- разработана простая, экспрессная и доступная методика анализа мочи на содержание йодид-ионов;

- методика внедрена в лабораториях медико-санитарной части городов Север-ска, Томска и используется для анализа биологических жидкостей на содержание йода;

- разработан совместно с сотрудниками фирмы "ЮМХ" макет прибора для по-тенциометрического определения йодид-ионов в моче, позволяющий автоматизировать процесс обработки сигнала при анализе пробы;

На защиту выносятся:

- методика ионометрического анализа биологической среды (мочи);

- химизм процессов, протекающих на поверхности мембраны ИСЭ.

Достоверность выдвигаемых на защиту научных положений и результатов обусловлена корректностью применяемых в работе расчетных и физико-химических методов исследований; использованием аттестованного оборудования, обеспечиф вающего достаточный уровень надежности результатов; комплексным применением взаимодополняющих измерительных методов; повторяемостью результатов и их совпадением с экспериментальными данными других авторов; большим количеством экспериментальных данных, на основе которых сделаны соответствующие выводы; согласованием результатов при измерении содержания йодид-ионов другими мето-(• дами, а также публикациями в рецензируемых журналах; обсуждением основных результатов на научных семинарах; проведением государственной экспертизы методики.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены на следующих Отраслевых и Международных семинарах и конференциях: IV и VI Межд. студенческая научная конференция "Полярное сияние. Ядерное будущее: безопасность, экономика и право" (г. Санкт-Петербург, 2001, 2003 гг.), V hVI Межд. научная конференция студентов и молодых ученых "Экология Южной Сибири и сопредельных территорий" (г. Абакан, 2001, 2002 гг.), II и IV Всероссийская научн. конф. "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий" (г. Томск, 2002, 2003 гг.), Всероссийская научн. конф. "Медико-экологическая безопасность, реабилитация и социальная защита населения" (г. Лесной, 2003 г.), практический семинар "Прикладные основы экологии" (г. Томск, 2003 г.), Отраслевая научно-техн. конференция "Технология и автоматизация атомной энергетики" (г. Северск, 2003, 2004 гг.), Межд. научн.-практ. конф. "Физико-технические проблемы атомной энергетики и промышленности (г. Томск, 2004 г.), IX Межд. экологическая конф. "Экология России и сопредельных территорий", (г. Новосибирск, 2004 г.), VII конф. "Аналитика Сибири и Дальнего Востока" (г. Новосибирск, 2004 г.).

По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 4 статьи и 12 тезисов докладов, получен 1 патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти глав, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 165 страницах и включает 34 рисунка, 41 таблицу, список литературы из 120 наименований, 32 страницы приложений.

Заключение диссертации по теме "Аналитическая химия"

Выводы

1. Найдены оптимальные условия и разработана методика экспресс-определения йодид-ионов в моче потенциометрическим методом с использованием ИСЭ. Установлен диапазон определяемых массовых концентраций ио-дид-иона в пробах мочи, который составил 60-300 мкг/дм . Определены метрологические параметры: показатель сходимости - 10%; показатель воспроизводимости - 20%; контроль точности - 42%. Методика аттестована в Уральском НИИ метрологии и предназначена для использования в химических и испытательных лабораториях организаций, предприятий и служб.

2. Изучено влияния ряда факторов на определение йодид-ионов потенциометрическим методом. Показано, что присутствие в моче неорганических и органических соединений по-разному сказывается на работе электрода. Так ионы Cu2+, РЬ2+, присутствующие в моче в незначительных количествах, не оказывают значимого влияния на результаты измерений. С целью устранения мешающего влияния на сульфидную функцию электрода ионов Hg рекомендовано использовать добавку восстановителя (аскорбиновой кислоты). Присутствие в растворе органических соединений: мочевины, мочевой и молочной кислот, белка и ряда других, хотя, и не изменяет крутизну электродной функции и не снижает чувствительности ИСЭ, но не позволяет получить воспроизводимые результаты. Это связано с адсорбцией и образованием пленки органических веществ на поверхности мембраны.

- в состав пленки входят как неорганические, так и органические соединения, содержащие, по данным РФЭС, азот-, фосфор-, хлор- и сераорганиче-ские соединения и ряд других, что может соответствовать соединениям (моче

119

- введение в анализируемую пробу этанола в соотношении 1:3 позволяет задержать образование пленки на поверхности мембраны на период проведения анализа. Так за первые 10 мин толщина пленки на образцах-имитаторах уменьшается с 108-115 до 51-78 нм. Этот прием удаления пленки и предотвращения её образования рекомендовано использовать в процессе пробопод-готовки при потенциометрическом анализе с ИСЭ.

5. Разработан макет прибора для потенциометрического определения йодид-ионов в биологических жидкостях и объектах окружающей среды (питьевые и минеральные воды). Прибор рекомендован для широкого использования в медицине, промышленности, экологии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате научно-исследовательской работы выбран потенциометриче-ский метод определения йодид-ионов в биологической среде (моче) с использованием ионоселективных электродов. По сравнению с другими методами, применяющимися для определения йодид-ионов, он отличается простотой, доступностью, высокой избирательностью и эскпрессностью, что особенно важно при проведении широкомасштабных скрининговых исследований.

Для снижения влияния матрицы пробы на работу ионселективного электрода предложено добавлять в анализируемый раствор органический растворитель (этиловый спирт). В этой связи исследована возможность использования ИСЭ в водно-спиртовых средах для определения концентрации йодид-ионов. В результате проведенных исследований предложена оптимальная концентрация органического растворителя (30%).

Результаты проведенных исследований имеют практическую значимость для использования данной методики при анализе биологических систем (мочи) с целью своевременной диагностики, эффективности лечения, а также для последующего мониторинга лиц, составляющих "группу риска" по развитию заболеваний и функциональных нарушений щитовидной железы.

Предлагаемая методика проста в выполнении, доступна и по точности не уступает методам кинетического и инверсионно-вольтамперометрического анализа (ИВА) определения йодидов в моче. В отличие от кинетического и ИВА методов, где анализ составляет от 2-3 до 3-4 ч с учетом пробоподготовки, она достаточно экспрессна (20-30 минут). Методика дает возможность использовать ее для осуществления скрининг-анализа в детских садах, школах и больницах, не требует специальной подготовки лаборанта и специально оборудованного места.

Метод апробирован в лабораториях Северского Биофизического Научного Центра, ЦГСЭН №81 и может быть рекомендован в широкую практику с целью выявления йоддефицитных заболеваний и функциональных нарушений щитовидной железы персонала атомных производств и населения, проживающего в районе их расположения, в первую очередь, детей и беременных женщин.

Совместно с сотрудниками внедренческой научно-производственной фирмы "ЮМХ" Томского политехнического университета разработан макет прибора потенциометрического определения йода в биологических жидкостях (моче) и объектах окружающей среды (питьевой и минеральной воде), позволяющий автоматизировать процесс обработки сигнала при анализе пробы.

Методика с использованием разработанного прибора может заменить дорогостоящее оборудование западных фирм и позволит проводить эпидемиологические исследования по выявлению йоддефицитных заболеваний населения, для диагностики, лечения и проведения эффективной йодопрофилактики и коррекции йододефицита.

На данном этапе работа считается завершенной. Хотя перспективы для продолжения и развития данного направления существуют. Во-первых, для снижения предела обнаружения и погрешности определения можно использовать метод многократных добавок. Во-вторых, есть возможность продолжить исследования процессов, протекающих на поверхности ионоселективного электрода. В-третьих, предложенную нами методику с использованием ИСЭ можно применить для анализа других объектов (минеральной и питьевой воды, биологически активных добавок) с внесением небольших изменений при проведении пробоподготовки, а также для определения других микро- (например, Se, As и др.) и макроэлементов мочи (Са, Р и т.д.), содержание которых необходимо контролировать с целью выявления различных заболеваний, вызванных их избытком или недостатком.

Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям: д.х.н., профессору Колпаковой Нине Александровне, д.т.н., профессору Буйнов-скому Александру Сергеевичу за совместную и плодотворную работу, ценные указания при проведении НИР и обсуждении результатов работы.

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам Северского Биофизического Научного Центра и Центра Госсанэпиднадзора №81 за сотрудничество, содействие и помощь в предоставлении анализируемых образцов; Пикуле Нине Павловне и сотрудникам НИЛ микропримесей ТПУ за квалифицированные консультации по теме и помощь в проведении аттестации методики; Максимовой Ларисе Леонидовне за помощь в апробации и внедрении методики, и консультации по проблеме йоддефицитных заболеваний, а такэюе Борило Людмиле Павловне и Полу-боярову Владимиру Александровичу за совместные исследования поверхности ИСЭ на наличие пленки органических соединений.

Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Безрукова, Светлана Александровна, Томск

1. Уильяме Дж. Определение анионов. Справочник. Пер. с англ. - М.: Химия, 1982.-624 с.

2. Беляев Ю.И., Таций Ю.Г. Современные инструментальные методы определения микроэлементов в биогеохимии. В кн.: Биологическая роль микроэлементов. -М.: Наука, 1983.-238 с.

3. Физические методы анализа следов элементов. / Под ред. Моррисона Дж. -М.: Мир, 1987.-526 с.

4. Кунце У., Шведт Г. Основы качественного и количественного анализа. -М.: Мир, 1997.-456 с.

5. Крешков А.П. Основы аналитической химии. Физические и физико-химические (инструментальные) методы анализа. М.: Химия, 1977. — 488 с.

6. Плэмбек Дж. Электрохимические методы анализа. Основы теории и применения. М.: Мир, 1985.- 496 с.

7. Шарло Г. Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. М.: Химия, 1965. - 976 с.

8. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн. 2. Методы химического анализа: Учеб. для вузов/ Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеева и др. Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш. шк., 2000. - 494 с.

9. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. Т.2 М.: Мир, 1979.654 с.

10. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 ч. 4.2. Физико-химические методы анализа: Учебн. для химико-технол. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1989384 с.

11. Кальвода Р., Зыка Я., Штулик К. Электроаналитические методы в контроле окружающей среды./ Пер. с англ. под ред. Неймона Е.Я. М.: Химия, 1990. -251 с.

12. Иванов Ю.М., Комолова Н. Г., Шартуков О.Ф. Основы потенциометри-ческого и кулонометрического анализа. JL: 1978. 79 с.

13. Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. 4.1. С.-Пб.: АНО НПО "Мир и семья", 2002 - 964 с.

14. Гурьев И.А. Потенциометрия с ионоселективными электродами. Горький. 1978.-99 с.

15. Иоиометрия в неорганическом анализе./ J1.A. Демина, Н.Б. Краснова, Б.С. Юрищева, М.С. Чупахин. -М.: Химия, 1991. 192 с.

16. Камман К. Работа с ионселективными электродами. М.: Мир, 1980.283 с.

17. Корыта И., Штулик К. Ионселективные электроды. Пер. с чешек. М.: Мир, 1989.-272 с.

18. Ионоселективные электроды. Под ред. Дарста Р. М.: Мир, 1972. 432 с.

19. Никольский Б.П., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды. JL: Химия, 1980.-240 с.

20. Мидгли Д., Торренс К. Потенциометрический анализ воды. М.: Мир, 1980.-516 с.

21. Бебешко Г.И. Ионометрический анализ природных и техногенных объектов. // Автореферат дисс. докт. техн.наук. Москва.: ГИРЕДМЕТ. — 2002. - 20 с.

22. Справочное руководство по применению ионселективных электродов./ Под ред. О.М. Петрухина. М.: Мир, 1986.-231 с.

23. Байулеску Г., Кошофрец В. Применение ионселективных мембранных электродов в органическом анализе. М.: Мир, 1980. — 230 с.

24. Методические рекомендации по определению различных элементов (ионов) с использованием ионоселективных электродов. / Под ред. P.P. Тарасянца. Черкассы, 1990. 112 с.

25. Екельчик И.В. Потенциометрическое определение форм окисления элементов с использованием метода добавок // Автореферат дисс. канд. хим.наук. -Томск: ТПУ. 2003. - 20 с.

26. Зейналова Е.А., Сенявин М.М. Применение ионоселективных электродов для определения фторидов, хлоридов и йодидов в природных водах. // Журн. аналит. химии. 1975. - Т. 30. - № 11. - С. 2207-2211.

27. Зейналова Е.А., Моршина Т.Н., Сенявин М.М. Потенциометрическое определение различных форм йода в природных водах с помощью ионоселективных электродов. // Журн. аналит. химии. — 1975. Т. 30. - № 5. - С. 966-970.

28. Селятская В.Г., Пальчикова Н. А., Галкин П.С. Опыт определения йода в моче кинетическим церий-арсенитным методом // Клиническая лабораторная диагностика. 1996. - № 5. - С. 22-24.

29. Муштакова С.П., Кожина Л.Ф. и другие. Метод Кольтгофа Сендела: определение "неорганического йода" в урине. // Журн. аналит. химии. — 1998. -Т.53,- №2.- С. 214-217.

30. Трохименко О.М., Зайцев В.Н. Кинетическое определение йодида по реакции Кольтгофа-Сендела с использованием дифениламин-я-сульфокислоты. // Журн. аналит. химии. -2004. -Т.59.- №5.- С. 551-554.

31. Зникина О.Н., Малыгин В.В., Селеменев В.Ф. Вольтамперометрический анализ системы йод-йодид-йодат с применением твердых электродов. // Зав. лаб. — 1999.-Т.65.-№5.-С. 12-14.

32. Урусов Ю.И., Цыганков A.M. Золотарев В.В. Метод параллельных добавок. Определение ионов при неизвестном (переменном) наклоне электродной функции.//Журн. аналит. химии. 1990.-Т.45.-№ 11.- С. 2191-2195.

33. Текуцкая Е.Е., Софьина Л.И., Бендер Л.В., Онищенко Н.П. Методы и практика контроля содержания тяжелых металлов в биосредах.// Клиническая лабораторная диагностика. 1999. - № 5. - С. 72-74.

34. Власов Ю.Г., Бычков Е.А., Легин А.В., Милошова М.С. Халькогенидные стеклянные электроды для определения ионов йода, свинца и кадмия. // Журн. аналит. химии. 1990. -Т.45.- №7.- С. 1381-1385.

35. Амелин В.Г. Тест-системы для определения галогенидов. // Журн. аналит. химии. 1998. - Т.53.- №8.- С. 868-874.

36. Шкадаускене О.П., Шкадаускас Ю.С. Определение йодида по реакции окисления о-дианизидина хлорамином Б в кислой среде. // Журн. аналит. химии. — 1999.-Т.54.-№2.-С. 175-177.

37. Кольтгоф И.М., Сендел Е.Б. Количественный анализ. Пер с англ. Под ред. Проф. Ю.Ю. Лурье. М.: Изд-во хим. лит., 1948. 824 с.

38. Бебешко Г.И., Радченко А.Ф., Дмитриева М.А., Данилова И.И., Афанасьева В.И. Ионометрическое определение хлорид-иона в оборотных и сточных водах. // Журн. аналит. химии. 1986. - Т. 41. - № 3. - С. 494 - 497.

39. Кузьмин В.И., Климкина Т.А., Кузьмина В.Н. Оценка возможности определения йода кинетическим методом при окислении дитиофосфата кобальта дисульфидом. // Журн. прикладной химии. 1999. - Т.72. - №9. - С. 1558-1560.

40. Зайцев Н.К., Осипова Е.А., Федулов Д.М., Дедов А.Г. Электрохимическое концентрирование йодида и его определение методом катодной инверсионной вольтамперометрии. // Журн. аналит. химии. 2004. - Т. 59. - № 5. - С. 534 -540.

41. Саар В.Г., Королева Е.М., Никитина Т.Г. Фотометрическое определение содержания йода в биологических образцах сложного состава. // Хим.-фарм. журн. 2000. - Т.34. - №8. - С.50 - 52.

42. Слепченко Г.Б., Пичугина В.М. Определение йода в йодированных пищевых продуктах методом инверсионной вольтамперометрии. // Химия и хим. технология. 2003. - Т.46. - №5. - С. 74 - 76.

43. Никитина Т.Г., Маркова О.И., Саар В.Г., Королева Е.М. Ионохромато-графическое определение йода в биологических пробах с использованием кислых элюентов. // Заводская лаборатория. Диагностик материалов. 2002. Т.68. -№11. С. 20-23.

44. Николаев Б. А., Примакова JI.H., Рахманько Ионометрическое определение йодидов в моче. // Журн. аналит. химии. 1996. - Т.51. - № 10. - С. 1110 -1112.

45. Александрова Т.П., Клетеник Ю.Б. Инверсионная вольтамперометрия бромид- и йодид-ионов на обновляемом серебряном электроде. // Журн. аналит. химии. 2000. - Т.55. - № 6. - С. 655 - 658.

46. Бозаджиев Л.П. Разработка методов определения йода в пищевых продуктах. // Материалы научно-практич. конференции "Химия и хим. технология на рубеже тысячелетий" Т.2. - 2000. - с. 167-170.

47. Рамадан А.А., Ашур С. Спектрофотометрическое определение йода и йодида в неводных растворителях и исследование образования комплексов йод-йодид. // Журн. аналит. химии. 1989. - Т. 54. - № 11. - С. 2016 - 2022.

48. Крейнгольд С.У., Сосенкова Л.И., Пантелеймонова А.А., Лаврелашвили Л.В. Индикаторные реакции для кинетического определения йодид-ионов в кислой среде. //Журн. аналит. химии. 1978. - Т. 33. - № 11. - С. 2168 - 2173.

49. Никашина В.А., Крачак А.Н. Определение микроколичеств йода в природных водах с помощью ионоселективных электродов. // Журн. аналит. химии. — 1979. Т. 34. - № 11. - С. 2236 - 2238.

50. J. Rendl, D. Bier, U. Hostalek und Chr. Reiners. Jogbestimmung in Urin mit einem Schnelltest. // Screening Journal. 3. Jahrgang. Heft.2/1999. S. 34-41.

51. Сонгина О.А., Захаров В.А. Амперометрическое титрование. М.: Химия, 1979.-304 с.

52. Иванова Е.Е., Толмачева Т.П. Экспресс-методика определения содержания йода в моче методом катодной инверсионной вольтамперометрии. http://www.anchem.ru/journal/2003/0016-0019.

53. Кузьмин В.И., Климкина Т.А., Кузьмина В.Н. Оценка возможности определения йода кинетическим методом с использованием окисления диалкилди-тиофосфата кобальта (II). // Журн. прикл. химии. 1999. - Т. 72. - № 9. - С. 1558 -1560.

54. Тунцов А.В., Захаров М.С., Захарова О.М., Ларина Н.С. Катодная инверсионная вольтамперометрия галогенид-ионов и некоторых органических веществ. Тюмень: ТюмГНГУ, 2001. 95 с.

55. Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, йода и их соединений. Учебное пособие для вузов. М.: Химия. 1995. - 432 с.

56. Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). -М.: Химия. 1970. 792 с.

57. Розен Б.Я. Геохимия брома и йода. М.: Недра. 1970. 144 с.

58. Лайтинен Г.А., Харрис В.Е. Химический анализ. М.: Химия. 1966.656 с.

59. Дедов И. И., Герасимов Г.А., Свириденко Н.Ю. Йоддефицитные заболевания в Российской Федерации. Методическое пособие. 1999. - 25 с.

60. Потемкин В.В. Эндокринология. М.: Медицина. 1978. 408 с.

61. Славина JI.C. Заболевания эндокринных желез. Л.: Медицина, 1984.

62. Войнар О.А. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М.: Советская наука, 1953. — 497 с.

63. Авцын А.П. и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. -М.: Медицина, 1981. -496 с.

64. Москалев Ю.И. Минеральный обмен. М.: Медицина, 1985. — 288 с.

65. Ильин JI.A., Архангельская Г.В., и др. Радиоактивный йод в проблеме радиационной безопасности. -М.: Атомиздат, 1972. 165 с.

66. Бозина Т.В., Рувинский О.Е. Биаперометрия системы Ю37Г на платиновых электродах. // Журн. аналит. химии. 2003. - Т.58.- №11.- С. 1192-1195.

67. Гороховский В.М. Серебряные электроды в методах вольтамперомет-рии. // Журн. аналит. химии. 2003. - Т.58,- №3.- С. 230-240.

68. Брайнина Х.З., Нейман Е.Я., Слепушкин В.В. Инверсионные электроаналитические методы. -М.: Химия, 1988. 240 с.

69. Бок Р. Методы разложения в аналитической химии. Пер. с англ. М.: Химия. 1984. - 432 с.

70. Немодрук А.А., Безрогова Е. В. Фотохимические реакции в аналитической химии. М.: Химия, 1972. 166 с.

71. Овчаров А.Т., Акимов Б. В. Устройства для фотохимической пробоподготовки. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1999. - Т.65. - №2. -С.11-13.

72. Чеботарев В.К. Прогнозирование возможностей, направленное получение и практическое использование серосодержащих реагентов в потенциометри-ческом анализе // Автореферат дисс. д-ра хим. наук. Барнаул: Алтайский госуниверситет. — 2003. -51 с.

73. Иодид-селективный электрод "Вольта-3000". Руководство для потен-циометрического определения активности (концентрации) йодид-ионов в водных растворах. С-Пб.: Химаналит, 2003.

74. Бебешко Г.И., Нестерина Е.М., Шебанов С.М. Повышение точности ио-нометрического определения при измерении аналитического сигнала по методу многократных стандартных добавок. // Зав. лаб. 2003. - Т. 69. - № 11. - С. 15-19.

75. Midgley D. // Analyst. 1987. V.112. №5. Р.557.

76. Midgley D. // Analyst. 1988. V.l 13. №7. P.997.

77. Swartz J.L., Light T.S. // TAPPI. 1970. V.53. №1. P.90.

78. Valentova M., Sucha L., Fischerova H. // Sb. Vys. Sk. Chem. Technol. Praze. // Anal. Chem. 1982. V. HI7. P.43.

79. Midgley D. // Analyst. 1989. V.l 14. №1. P. 1.

80. Polasek M., Zavesky R. //Cesk. Farm. 1985. V. 34. №10. P. 425.

81. Bond A.M. et al. // Anal. Chim. Acta. 1990. V.237. №2. P.345.

82. Bond A.M. et al. // Anal. Chim. Acta. 1988. V.208. №1-2. P. 195.

83. Li H. //Analyst. 1987. V.112. №11. P. 1607.

84. Wang J. //Analyst. 1990. V.l 15. №1. P.53.

85. ТУ-25-0511.044-84. Иономер лабораторный И-130.2М. Технические условия.

86. ТУ 6-09-3909-88. Калий йодистый. Технические условия

87. ТУ 6-09-2502-77. Вода обессоленная. Технические условия

88. Тодоров И. Клинические лабораторные исследования в педиатрии. София. Медицина и физкультура, 1963. — 328 с.

89. Радченко А.Ф., Бебешко Г.И., Чуков С.П. Сравнительное изучение характеристик хлоридселективных электродов. // Журн. аналит. химии. 1987. - Т. 42.-№5.-С. 904-906.

90. Бебешко Г.И., Нестерина Е.М., Бурцева С.Н. Учет влияния ионной силы и потенциала жидкостного соединения при ионометрическом определении фторид- и йодид-ионов в водах и рассолах. // Зав. лаб. 2000. -Т.66.- №12.- С. 8-10.

91. Киянский В.В. Функции халькогенидных электродов в растворах ком-плексообразующих реагентов и мешающих ионов // Журн. аналит. химии. — 1990. — Т.45. №1. - С. 104-112.

92. Армстронг Ф.А. Вольтамперометрия белковых пленок: выяснение механизма биологического окисления и восстановления. // Электрохимия. 2002. — Т.38.-№1.-С. 58-73.

93. Строев Е.А. Биологическая химия. -М.: Высшая школа, 1986. 325 с.

94. Биохимия. Учебник для ин-тов физической культуры. Под ред. Н.Н. Яковлева. М.: Физкультура и спорт, 1974. - 344 с.

95. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия: Учеб. для хим., биол. и мед. спец. вузов. М.: Высш. шк., 2000. - 479 с.

96. Абакшина С.А. Вольтамперометрия мочевой кислоты и ее определение в биологических системах и некоторых объектах окружающей среды. Дисс. канд. хим. наук. Томск: ТПУ, 1994. 124 с.

97. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.: Мир. 1976. 541 с.

98. Накомото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1966. - 484 с.

99. Беллами JL Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Мир, 1963. -235 с.

100. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение неорганических соединений. М.: Мир, 1965. - 358 с.

101. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии (Поверхностные явления и дисперсные системы): учебник для вузов. М.: Химия, 1982. — 400 с.

102. Накагаки М. Физическая химия мембран: Пер. с японск. — М.: Мир, 1991.-255 с.

103. Хауффе К. Реакции в твердых телах и на их поверхности. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. - 415 с.

104. Хмельницкий Р.А. Физическая и коллоидная химия. М.: Высш. шк., 1988.-400 с.

105. Борило Л.П. Тонко пленочные неорганические наносистемы. Томск: Изд-во Томского университета, 2003. 134 с.

106. Ивлев В.М., Трусов Л.И., Холмянский В.А. Структурные превращения в тонких пленках. М.: Металлургия, 1988. С. 25 - 38.

107. Поут Дж., Ту К., Мейер Дж. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции. /Пер. с англ. Под ред. В.Ф. Киселева. М.: Мир, 1982. 382 с.

108. Казарян Н.А., Быкова JI.H., Чернова Н.С. Определение йодид-ионов в спиртовых средах с помощью йодид-селективных электродов. // Журн. аналит. химии. 1976. - Т. 31. - № 1. - С. 334-337.

109. Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого. Учеб. для вузов. С.-Пб.: Химиздат, 2001. 723 с.

110. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. М.: Медицина, 1991.-347 с.

111. Батлер Дж.Н. Ионные равновесия. Пер. с англ. JL: Химия, 1973. 448 с.

112. Гауптман 3., Грефе Ю., Ремане X., Органическая химия. Пер. с нем./ Под ред. проф. Потапова В.М. М.: Химия, 1979. - 832 с.

113. Дёрффель К. Статистика в аналитической химии. Пер. с нем. М.: Мир, 1994.-268 с.

114. Чарыков А.К. Математическая обработка результатов химического анализа. — Л.: Химия. 1983. - 167 с.

115. Шараф М.А., Иллмен Д.Л., Ковальски Б.Р. Хемометрика. Пер. с англ. Л.: Химия, 1989.-272 с.

116. Панева В.И., Макулов Н.А., Короткина О.Б. Разработка и аттестация методик количественного химического анализа проб веществ и материалов. М.: Машиностроение, 1987. 73 с.

117. МУ 6/113-30-19-83. Методические указания. Нормируемые показатели точности измерений, регламентированных в документах на химическую продукцию. М.: Мин-во хим. пром-ти, 1985. 63 с.

118. Организация внутрилабораторного оперативного контроля. Практическое руководство. / Под ред. Н.П. Пикулы. Томск: Изд. ТПУ, 1997. 27с.

119. МИ 2336-95 "ГСИ. Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания". Екатеринбург: УНИИМ, 1995.-42 с.

120. МИ 2335-95 "ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа". Екатеринбург: УНИИМ, 1995. 46 с.