Полярография в биохимических лабораторных исследованиях
Полярографический метод является очень чувствительным и позволяет работать с небольшим объемами и разбавленными растворами. С помощью этого метода можно получать информацию об окислительно-восстановительных процессах. Он применяется при ферментативных исследованиях, а также для определения других биологически активных веществ. Однако полярография не нашла еще широкого распространения в клинико-диагностических и биохимических лабораторных исследованиях.
Основной частью полярографа — прибора для проведения полярографического анализа — является электролитическая ячейка. Она включает сосуд, содержащий анализируемый раствор, и два ртутных электрода. В качестве анода выступает ртуть на дне сосуда. Катодом служит непрерывно возобновляющаяся капля ртути, которая образуется на конце капиллярной трубки, заполненной ртутью.На рис. 33 показана простейшая электролитическая ячейка, которая широко применяется и в настоящее время. Научно-исследовательские и многие клинико-диагностические лаборатории оснащены различными видами полярографов отечественного и зарубежного производства. На рис. 34 показана одна из современных моделей полярографов.
Рис. 33. Электролитическая ячейка:
1 — катод; 2 — ртутный анод; 3 — капилляр; 4 — электролизер; 5 — резиновая трубка; 6 — резервуар со ртутью; 7 — трубка со ртутью и платиновым контактом
Рисунок 34. Полярограф ПЭ-312
Электролизер для полярографического анализа. В электролизёрах существующих конструкций проанализированный раствор и избыток ртути необходимо извлекать с помощью пипетки и фильтровальной бумаги. На это, как и на подготовку электролизера к последующему анализу, затрачивается много времени. С целью повышения производительности полярографии нами сконструирован электролизер, не имеющий вышеуказанных недостатков (рис. 35).
Электролизер изготовляется на обычном двухходовом стеклянном кране. Внутренний диаметр отводных трубок крана должен быть не менее 8 мм. В трубку над краном на высоте 10-15 мм впаивается платиновая проволока 1 диаметром около 1 мм с выступающими концами длиною 3-4 мм. С наружной стороны трубки у места выхода платиновой проволоки припаивается стеклянная трубка 2 для ртутно-платинового контакта 3. На расстоянии 10-15 мм от места впаивания платиновой проволоки трубку отрезают. Капсула 7 изготовляется из пробирки Видаля или плексигласа. Ее наружный диаметр должен быть приблизительно на 0,8-1 мм меньше внутреннего диаметра верхней трубки крана. Для этого пробирку с донного конца отрезают на высоте, равной расстоянию между поверхностью пробки крана и местом впаивания платиновой проволоки 1. В дне капсулы делают два перекрещивающихся желоба глубиной 1,5 мм. Когда капсула готова, ее осторожно опускают в верхнюю трубку крана. Платиновую проволоку 1 перед этим отгибают к стенке трубки. После опускания капсулы платиновую проволоку отгибают в капсулу и в нее наливают доверху очищенную ртуть.
Для фиксирования ртутно-капельного электрода в электролизере и регулирования емкости электролитической ячейки на верхнюю трубку крана надевается приспособление из плексигласа 5, представляющее собой поршень-цилиндр с внутренним воронкообразным отверстием 4. Диаметр этого отверстия может колебаться в пределах 2-6 мм в зависимости от внутреннего диаметра верхней трубки крана и количества исследуемого раствора. Наружный диаметр приспособления 5 на 0,5-0,7 мм меньше внутреннего диаметра трубки над краном. Высота приспособления 5 равняется расстоянию от поверхности ртути в капсуле 7 до конца верхней трубки над краном плюс 1-3 мм.
С наружной стороны приспособления у верхнего конца его делается круговой выступ шириной и высотой 2 мм. Приспособление 5 изготавливается нескольких размеров по длине к одной и той же электролитической ячейке. Это позволяет регулировать количество раствора, предназначенного для анализа, за счет образующегося пространства между нижним концом приспособления 5 и поверхностью ртути в капсуле 7. Когда электролизер собран, он подключается к полярографу. При перекрытом кране в электролитическую ячейку через отверстие 4 наливают исследуемый раствор. Им заполняют до половины приспособление 5. В отверстие приспособления 5 вставляется капилляр ртутно-капельного электрода, и при включении полярографа в сеть раствор анализируется. Затем с помощью пробки 8 крана проанализированный раствор, а также излишек ртути спускают через отросток 9 в подставленный сосуд. После этого электролизер снова готов к работе, поскольку остаток проанализированного раствора вытесняется вновь поступающим для анализа раствором.
Нами изготовлена батарея электролизеров, которые подключены параллельно к блоку полярографа. Это позволяет вносить в них серию исследуемых проб, что ведет к большей экономии времени.
