Biologiyada fizik-kimyoviy tadqiqot usullari fanidan tayyorlagan mustaqil ishi mavzu: Ion seleksiv elektrodlar

Murakkab (ko'p qatlamli) ion selektiv elektrodlar
Makrosiklik ligandlar metall ionlarini ajratish va ion-selektiv elektrodlarni yaratish uchun ko'plab membranalarga kiritiladi. Makrosiklik ligandlar biokimyo va biofizikada biologik membranalar orqali selektiv ion uzatish jarayonlarini modellashtirish uchun ishlatiladi.
Asosan, sensor kimyoviy jihatdan sezgir qatlam, tanib olish tizimi, kimyoviy axborot konvertori elektr yoki optik signalga va odatda sensorga integratsiya qilingan ma'lumotlarni baholash uchun elektron qurilmadan iborat. Masalan, ion-selektiv elektrod uchun kimyoviy jihatdan sezgir qatlam qattiq yoki suyuq membranadir va konvertor voltmetr bilan o'lchanadigan elektr potensialga asoslangan. Bufer tizimlarini qo'llashda ion tahlillarida ajralishning takrorlanishi juda yaxshi. Miqdoriy hisob-kitoblar uchun aniqlik bilan bir qatorda, boshqa usullar ma'lumotlari bilan tasdiqlangan ularning ishonchliligi muhim ahamiyatga ega. Shu bilan bir qatorda o'lchash usullari atom-absorbsion tahlil, ion, shuningdek ion-selektiv elektrodlar bilan ion tahlillari hisoblanadi.
Kationometriya va anionometriya usullarida o'lchovlar vodorod, natriy yoki kaliy funksiyalariga ega bo'lgan shisha elektrodlar va qattiq yoki suyuq ionit membranalari bilan geterogen membranalar va monokristall membranalar bilan yangi ion-selektiv elektrodlar yordamida amalga oshiriladi.
Potensiometrik sensorlar eng yaxshi pH shisha elektrod va ion-selektiv elektrodlar bilan ifodalanadi. Potensiometrik o'lchovlar sensorni ishlab chiqishda ham qo'llanilishi mumkin.
Organik yarim o'tkazgichlar ion - selektiv elektrodlar salohiyatini o'zgartirish. Ular orasida mikroelektrlardan foydalanish, asbob-uskunalar va sensorlarni miniaturizatsiya qilish, kompyuter fanlari vositalari, elektrokimyoviy usullardan foydalanishni soddalashtirish va o'lchash natijalarini qayta ishlash, ion-selektiv elektrodlarni qo'llash sohalarini kengaytirish kiradi. Signal tahlil davomida olingan asosiy ma'lumotlar. Ular spektr, kromatogramlar, Voltamperogrammalar, vaqtinchalik pH qaramliklari yoki ion-selektiv elektrodlarning salohiyati va boshqalar bo'lishi mumkin. Bunday ma'lumotlar ma'lum bir qiymatga vaqt, to'lqin uzunligi, masofa yoki boshqa parametrga bog'liq. Ular nafaqat foydali ma'lumotni, balki shovqin va fon signalini ham o'z ichiga oladi.
Tanlangan elektrodlar ionining maqsadi nima?
Krun-esterlar yordamida m va x anionlari uchun ion-selektiv elektrodlar ishlab chiqariladi, biologik membranalar orqali tuzlarning ko'chishi jarayoni o'rganiladi va hokazo. Reaktiv kompaniyasi bilan hamkorlik davrida Rossiya va Ittifoq Respublikalarining taniqli olimlari va mutaxassislari bilan shartnoma tuzish uchun qulay muhit yaratildi. O'z navbatida, u turli fan sohalarining integratsiyasiga olib keldi. Ayniqsa, elektronika, atrof-muhitni muhofaza qilish, analitik asbobsozlik, kimyoviy sensorlarni yaratish, ion-selektiv elektrodlar va boshqalarda organik reaktivlarni qo'llash mumkin. Bu prinsipiga asosan ushbu sensorlarning ta'sir mexanizmi vodorod sulfidi, azot oksidi va oltingugurtni o'z ichiga olgan organik moddalar miqdorini (10 mg/l) va boshqalarni havoda aniqlashga imkon beradi. Shu asosda kichik o'lchamli analitik qurilmalar yaratilgan. Aslida, bu sensorlar metall kompleks qismlarga ega bo'lgan turli xil biologik tizimlarning xususiyatlarini tahlil qildilar. Odatda kimyoviy tizimlardagi ion-selektiv elektrodlar yordamida qayd etiladi. Ba'zi hollarda potensial o'lchash natijalarini talqin qilish qarama-qarshidir.
Yana bir usul-inert elektrolitning ortiqcha qo'shilishi (ion-selektiv elektrod tomonidan aniqlanmagan) va namunaning eritmasiga va ion kuchini saqlab qolish uchun standart yechimlarga juda yuqori bo'ladi, chunki uning turli xil eritmalardagi o'zgarishi e'tiborsiz bo'lishi mumkin.
Ion-selektiv elektrod bilan bog'langan ikkinchi yarim element-taqqoslashdan tashqari elektrod, ular orasidagi aloqa tuz ko'prigi yordamida amalga oshiriladi. Sezgir potensiometrik qurilmalar asosiy sezgir elementdan (ion-selektiv elektrod) va qo'shimcha selektiv bo'linish chegarasi kabi harakat qiluvchi membranani o'zgartiruvchi qatlamdan iborat. O'zgartirish qatlamining tabiati (kimyoviy faol yoki faol bo'lmagan) signalning selektivligini oshiradi va asosiy elementning sezuvchanligi noorganik gaz va organik molekulalarning turli xilligini aniqlashda ortadi.
Bir qator maqsadlarga erishish uchun TCA kimyoviy sensorlarini yo'q qilish kerak. Birinchisi, klassik analitik usullarni sensorli o'lchovlarga almashtirishdir. Odatda, litiy, natriy, kaliy va kalsiy, ion-selektiv elektrodlar kabi qon elektrolitlarining tarkibiy qismlarini aniqlash uchun ishlatiladi.
Tanlash potensiometrik koeffitsienti ( IA b) ion-selektiv elektrod b ionining selektivligini asosiy a ioniga nisbatan ifodalaydi, boshqacha qilib aytganda, selektivlik koeffitsienti elektrodning ion B ga nisbatan qay darajada selektivligini ko'rsatadi. Masalan, 10 ion b ning faolligi a ionining faolligidan 1000 marta yuqori bo'lishi kerakligini anglatadi, shuning uchun uning o'lchanadigan potentsialga qo'shgan hissasi a ionining hissasi bilan bir xil bo'ladi.
To'g'ridan-to'g'ri potensiometriya tanlangan elektrod bo'lsa, ion konsentratsiyasini yoki faolligini aniqlash imkonini beradi. Usul indikatorlarning potensialini taqqoslashga asoslangan elektrod, aniqlangan ion eritmasida o'lchanadigan potensiallar bilan ikki yoki undan ortiq standart eritmalarda aniqlangan ionning ma'lum kontsentratsiyasi bilan o'lchanadi. ISPda MISPTNING metall qopqog'i qattiq yoki suyuq ion-selektiv membrana bilan almashtiriladi yoki bog'lanadi. Bunday miniatura sensorlarining javoblari oqimdir.
Kumush xloridlarga asoslangan ion-selektiv elektrodlarni aniqlash chegarasi membrana materialining tabiatiga bog'liq va membrana/eritma chegarasidagi jarayonlar natijasida yuzaga kelgan kumush ionlarining minimal faolligi bilan belgilanadi.
Ionometriya usuli elektrokimyoviy yarim elementlar bo'lgan ion-selektiv elektrodlardan foydalanishga asoslangan bo'lib, ftorni, nitratlarni aniqlash uchun chiqindi suvlarni tahlil qilishda ishlatiladi.
To'g'ridan-to'g'ri potensiometriya usuli yordamida ish-selektiv elektrod mavjudligida ion kontsentratsiyasi yoki faolligi bitiruv jadvaliga muvofiq topiladi. Gazga sezgir potensiometrik sensorlar ion-selektiv elektrod va taqqoslash elektrodli elektrokimyoviy hujayrani o'z ichiga oladi. Ularning ikkalasi ham ichki elektrolitlar eritmasiga botiriladi. Ichki elektrolitlar gaz o'tkazuvchan membrana yordamida tahlil qilingan eritmadan ajratiladi. Bir xil membrana odatda 0,1 mm qalinligi bor. Mikro membranalar gidrofobik polimerlardan, masalan, politetrafloroetilen (PTFE) yoki polipropilendan tayyorlanadi.
Ichki eritmadagi sulfat ionlarining nisbatan yuqori konsentratsiyasi tashqi eritmadagi ion konsentratsiyasi va ichki eritmadagi vodorod ionlarining faolligi o'rtasidagi bevosita aloqani kafolatlaydi. Vodorod ionidagi ion-selektiv elektrod sifatida oddiy shisha elektrod ishlatiladi. PH o'lchami 80g yoki N02 kabi boshqa gazlarni aniqlash uchun ham ishlatilishi mumkin.
Membrana elektrodlari aralashuv gazlar bilan bog'liq bo'lib, ular gazlar kabi ichki eritma bilan reaksiyaga kirishadi. Bu, masalan, SO2 yoki C02 huzurida N02 belgilashda kuzatiladi-bunday slu-chalh shisha pH elektrod ion-selektiv elektrod bilan almashtiriladi.

Xulosa
Ion-selektiv elektrodlar — ICE)-ion-selektiv membranadan (ya'ni selektiv fazali chegara), ichki eritma va ichki taqqoslash elektrodidan (standart qurilish) tashkil topgan yarim elementlar. Ion elektrodlari redoks elektrodlaridan farq qiladi, garchi ular ko'pincha ikkinchi turdagi elektrodni ichki taqqoslash elektrod sifatida o'z ichiga oladi. PH o'lchash uchun shisha elektrod XX asrning boshidan beri ma'lum bo'lgan birinchi ion-selektiv elektrod. Laboratoriyalarda pH o'lchash va monitoring qilish uchun keng qo'llaniladi. Shisha elektrod ma'lum bir kompozitsiyaning shisha membranasidan va ichki taqqoslash elektrodidan iborat.
Kumush xloridlarga asoslangan ion-selektiv elektrodlarni aniqlash chegarasi membrana materialining tabiatiga bog'liq va membrana/eritma chegarasidagi jarayonlar natijasida yuzaga kelgan kumush ionlarining minimal faolligi bilan belgilanadi. Eritmada kumush ionlari manbalari gazga sezgir potensiometrik sensorlar ion-selektiv elektrod va taqqoslash elektrodli elektrokimyoviy hujayrani o'z ichiga oladi. Ularning ikkalasi ham ichki elektrolitlar eritmasiga botiriladi. Ichki elektrolitlar gaz o'tkazuvchan membrana yordamida tahlil qilingan eritmadan ajratiladi. Bir xil membrana odatda 0,1 mm qalinligi bor. mikro membranalar gidrofobik polimerlardan, masalan, politetrafloroetilen (PTFE) yoki polipropilendan tayyorlanadi.
Ion-selektiv elektrod bilan bog'langan ikkinchi yarim element-taqqoslashdan tashqari elektrod, ular orasidagi aloqa tuz ko'prigi yordamida amalga oshiriladi. Sezgir potensiometrik qurilmalar asosiy sezgir elementdan (ion-selektiv elektrod) va qo'shimcha selektiv bo'linish chegarasi kabi harakat qiluvchi membranani o'zgartiruvchi qatlamdan iborat. O'zgartirish qatlamining tabiati (kimyoviy faol yoki faol bo'lmagan) signalning selektivligini oshiradi va asosiy elementning sezuvchanligi noorganik gaz va organik molekulalarning turli xilligini aniqlashda ortadi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
   www.ziyonet.uz
   
2. 
   Arxiv.uz
   
3. 
   www. aim.uz
   
4. 
   www. library.tma.uz
   
5. 
   www. google.uz
   
6. 
   www. Ilm.uz