ФЭК служит для определения концентраций окрашенных растворов по поглощению света этими растворами

Принципиальная схема однолучевого фотоэлектроколориметра:

1- Лампа

2- Cветофильтр

3- Кювета для растворов

4- Фотоприёмник

5- Преобразователь сигнала (усилитель)

6- Измерительный элемент (гальванометр)

Луч света от источника 1 проходит через светофильтр 2. Полученный монохроматический свет проходит через кювету с раствором 3. Кюветы – сосуды, в которые помещают анализируемый раствор и раствор сравнения. Они представляют собой прямоугольные сосуды с определённым расстоянием между стенками. Для аналитических измерений важен не общий объём раствора, помещённого в кювету, а толщина слоя раствора, которая определяется расстоянием между передней и задней стенками. Кюветы изготавливают из стекла, пропускающего все лучи видимого спектра. Для анализа в ультрафиолетовой области спектра применяют кюветы из кварца, пропускающего не только видимые, но и ультрафиолетовые лучи.

Прошедший через раствор свет, попадает на фотоприёмник 4 – фотодиод, который преобразует энергию световой волны в электрический ток. Сигнал усиливается усилителем - 5 и поступает на измерительный элемент (гальванометр) 6, где находятся две шкалы. На нижней шкале нанесены значения оптической плотности раствора, а на верхней – коэффициента пропускания в процентах.

Принцип измерения коэффициента пропускания и оптической плотности состоит в том, что на фотоприёмник направляют поочерёдно световые потоки – полный и прошедший через анализируемый раствор . Вначале в световой поток помещают кювету с раствором сравнения (растворитель или дистиллированная вода). Изменением чувствительности фотоэлектроколориметра добиваются, чтобы отсчёт по шкале коэффициентов пропускания был равен 100 делениям (или был равен нулю по шкале оптической плотности). Таким образом, полный световой поток условно принимается за 100%. Затем в световой поток помещают кювету с исследуемым раствором. Вследствие поглощения света раствором световой поток ослабляется, и стрелка гальванометра отклоняется от нуля. По показаниям стрелки на шкале определяют значение оптической плотности или коэффициента пропускания исследуемого раствора.

1. Центрифугирование.
Центрифугирование - метод разделения неоднородных систем, в том числе суспензий, в поле центробежных сил. В основе метода лежит следующийпринцип: более крупные и более плотные частицы осаж­даются быстрее и собираются на дне пробирки (рисунок 1). Рабочая часть центрифуги - ротор, в который помещают пробирки с исследуемой жидкостью. Центрифужные пробирки перед центрифугированием уравновешивают и в роторе ставят друг против друга (рисунок 2).
В лабораторной практике центрифугирование чаще всего применяют для:
1) отделения форменных элементов от плазмы крови;
2) разделения субклеточных частиц;
3) осаждения денатурированных белков.
В клинической биохимии наиболее часто используют центрифуги общего назначения, которые способны давать максимальную скорость до 6000 об/мин (рисунок 2). Для получения субклеточных частиц используют скоростные и ультрацентрифуги. Ультрацентрифуги дают предельную скорость до 80 000 об/мин и центробежное ускорение до 500 000 g. Они снабжены холодильни­ком и вакуумной установкой.

2. Хроматография.
Хроматография - это метод разделения и определения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами - подвижной и неподвижной. Неподвижной (стационарной) фазой служит твердое пористое вещество (часто его называют сорбентом) или пленка жидкости, нанесенная на твердое вещество. Подвижная фаза представляет собой жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу, иногда под давлением. Компоненты анализируемой смеси (сорбаты) вместе с подвижной фазой передвигаются вдоль стационарной фазы. Ее обычно помещают в стеклянную или металлическую трубку, называемую колонкой. В зависимости от силы взаимодействия с поверхностью сорбента (за счет адсорбции или по какому-либо другому механизму) компоненты будут перемещаться вдоль колонки с разной скоростью. Одни компоненты останутся в верхнем слое сорбента, другие, в меньшей степени взаимодействующие с сорбентом, окажутся в нижней части колонки, а некоторые и вовсе покинут колонку вместе с подвижной фазой (такие компоненты называются неудерживаемыми, а время их удерживания определяет "мертвое время” колонки). Таким образом, происходит быстрое разделение сложных смесей компонентов.

3. Электрофорез.
Электрофорез -- это процесс направленного движения частиц, диспергированных в жидкости в постоянном электрическом поле (рисунок 4). Частицы одного и того же вещества несут одинаковые по знаку заряды. В электрическом поле положительно заряженные частицы перемещаются к отрицательному электроду -- катоду, отрицательно заряженные частицы к положительному электроду -- аноду. Движение частиц к катоду иногда называют катафорезом, к аноду -- анафорезом. Скорость движения зависит от массы частиц, и их заряда в данных условиях, благодаря чему электрофорез позволяет разделять смеси веществ на составляющие их компоненты.
В клинической практике применяется зональный электрофорез для исследования белкового состава жидкостей организма. Чаще используют электрофорез на бумаге как наиболее простой по технике выполнения.Электрофорез в агаровом и крахмальном гелях используется в медицинской практике преимущественно в научных исследованиях. При помощи электрофореза на бумаге разделяют в крови фракции белков, липопротеидов, гликопротеидов, а также белковые фракции мочи, желудочного сока, экссудатов и т.п. По технике проведения электрофорез может быть горизонтальным, вертикальным и радиальным.

4. Фотометрия.
Фотометрия - метод количественного анализа, основанный на измерении интенсивности поглощения или рассеяния веще­ством светового потока.
Светопоглощение или э к с т и н к ц и я прямо пропорционально концентрации поглощающего вещества, толщине слоя раствора и коэффициенту молярной экстинкции. Коэффициент молярной экстинкции - величина поглощения, которую дает 1 моль вещества в 1 мл раствора при толщине слоя измеряемого раствора равной 1 см.
Экстинкция прямо пропорциональна интенсивности окраски раствора, которая может быть изначаль­ной (то есть определяемое вещество обусловливает цвет раствора), либо приобретенной в процессе химической реакции.
Концентрацию определяемого вещества можно рассчитать двумя способами:
1) используя экстинкцию стандартного раствора с известной концентрацией опре­деляемого вещества. Для этого составляют пропорцию:
Е ст. соответствует С ст.
Е оп. соответствует С оп.
С ст. х Е оп.

откуда С оп.= ---------------------
Е ст.
где Е ст. - экстинкция стандартного раствора;
Е оп. - экстинкция исследуемого раствора;
С ст. - концентрация стандартного раствора;
С ОП. - концентрация определяемого вещества.

2) Концентрация исследуемого вещества определяется с помощью калибровочного графика. Для построения калибровочного графика изме­ряют экстинкции нескольких растворов с известной концентрацией опреде­ляемого вещества (рисунок 6).
Фотометрические приборы делятся на две большие группы: фото­электроколориметры и спектрофотометры.
В фотоэлектроколориметрах нужные спектральные диапазоны вы­деляют при помощи светофильтров (красного, зеленого, синего, фиолето­вого и т.д.). В спектрофотометрах участки спектра выделяют при помощи призм или дифракционных решеток, поэтому можно установить любую длину волны в заданном диапазоне. Обычно спектрофотометры - это при­боры более высокого класса, чем фотометры - в них можно выделить более узкий участок (более монохроматический) спектра, следовательно, точность измерения будет выше. Однако, все зависит от конкретной конструкции прибора.