Колориметрия (химический метод)

В физической и аналитической химии колориметрия или колориметрия — это метод, используемый для определения концентрации окрашенных соединений в растворе . ^[1] Колориметр — это прибор , используемый для проверки величины раствора путем измерения его поглощения определенной длины волны света (не путать с трехцветным колориметром, используемым для измерения цветов в целом).

Для использования колориметра необходимо приготовить различные растворы, включая контрольный или эталонный раствор известной концентрации. С помощью визуального колориметра, например, показанного колориметра Дюбоска , можно изменять длину пути света через растворы, в то время как прошедший через них фильтрованный свет сравнивается для визуального соответствия. Произведение концентрации на длину пути считается равным, когда цвета совпадают, поэтому концентрацию неизвестного раствора можно определить с помощью простых пропорций. ^[2] Трубки Несслера работают по тому же принципу.

Существуют также электронные автоматизированные колориметры; перед использованием этих машин их необходимо откалибровать с помощью кюветы , содержащей контрольный раствор. Концентрацию образца можно рассчитать по интенсивности света до и после его прохождения через образец, используя закон Бера-Ламберта . Фотоэлектрические анализаторы стали доминировать в 1960-х годах.

Цвет или длина волны фильтра, выбранного для колориметра, чрезвычайно важны, поскольку длина волны света, пропускаемого колориметром, должна быть такой же, как и поглощаемая измеряемым веществом. Например, фильтр на колориметре может быть установлен на красный цвет, если жидкость синяя.

Абсорбционный колориметр

Колориметр — это устройство, используемое для проверки концентрации раствора путем измерения его поглощения определенной длины волны света. Для использования этого устройства необходимо приготовить различные растворы , а контроль (обычно смесь дистиллированной воды и другого раствора) сначала заполнить кювету и поместить внутрь колориметра для калибровки машины. Только после калибровки устройства вы можете использовать его для определения плотности и/или концентрации других растворов. Вы делаете это, повторяя калибровку, за исключением кювет, заполненных другими растворами. Фильтр на колориметре должен быть установлен на красный цвет, если жидкость синяя. Размер фильтра, изначально выбранного для колориметра, чрезвычайно важен, так как длина волны света, пропускаемая колориметром, должна быть такой же, как и поглощаемая веществом.

Колориметрические анализы

Колориметрические анализы используют реагенты, которые подвергаются измеримому изменению цвета в присутствии аналита . Они широко используются в биохимии для проверки наличия ферментов, специфических соединений, антител, гормонов и многих других аналитов. Например,

Пара-нитрофенилфосфат превращается в желтый продукт под действием фермента щелочной фосфатазы .
Кумасси синий — ароматический краситель, который связывается с ароматическими белками и положительно заряженными аминокислотными остатками в структуре белка. ^[3] Взаимодействие связывания приводит к сдвигу спектра, что позволяет количественно измерить концентрацию белка. Похожий колориметрический анализ, анализ бицинхониновой кислоты , использует химическую реакцию для определения концентрации белка.
В анализе на биурет используется биуретовый реагент, который становится фиолетовым в присутствии белков из-за хелатирования солей меди в щелочном растворе. ^[4]
Иммуноферментный анализ использует комплексные антитела с ферментом для обнаружения антигенов. Связывание антитела часто определяется по изменению цвета реагентов, таких как ТМБ .

Смотрите также

Ссылки

^ Хаускофт, Кэтрин; Констебль, Эдвин (2006). Химия: введение в органическую, неорганическую и физическую химию. Pearson Education. С. 349–353. ISBN 978-0-13-127567-6.
^ Луис Розенфельд (1999). Четыре века клинической химии. CRC Press. С. 255–258. ISBN 978-90-5699-645-1.
^ Астроф, Натан С.; Хоровиц, Гейл (10 июля 2018 г.). «Эксперименты по колориметрии белков, включающие преднамеренные расхождения и исторические повествования». Журнал химического образования . 95 (7): 1198–1204. doi :10.1021/acs.jchemed.7b00633.
^ Бьянки-Босисио, А. (2005). «БЕЛКИ | Физиологические образцы». Энциклопедия аналитической науки . С. 357–375. doi :10.1016/B0-12-369397-7/00494-5. ISBN 978-0-12-369397-6.