NEFELOMETRIA: IN COSA CONSISTE E APPLICAZIONI - CHIMICA - 2024

La nefelometria prevede la misurazione della radiazione causata da particelle (in soluzione o sospensione) e la misurazione della potenza della radiazione diffusa in un angolo rispetto alla direzione della radiazione incidente.

Quando una particella sospesa viene colpita da un fascio di luce, c'è una parte della luce che viene riflessa, un'altra parte viene assorbita, un'altra viene deviata e il resto viene trasmesso. Questo è il motivo per cui quando la luce colpisce un mezzo trasparente in cui è presente una sospensione di particelle solide, la sospensione appare torbida.

Cos'è la nefelometria?

Dispersione della radiazione da particelle in soluzione

Nel momento in cui un raggio di luce colpisce le particelle di una sostanza sospesa, la direzione di propagazione del raggio cambia direzione. Questo effetto dipende da quanto segue:

1.Dimensioni della particella (dimensione e forma).

2. Caratteristiche della sospensione (concentrazione).

3.Lunghezza d'onda e intensità della luce.

4.Distanza della luce incidente.

5. Angolo di rilevamento.

6. Indice di rifrazione del mezzo.

Nefelometro

Il nefelometro è uno strumento utilizzato per misurare le particelle sospese in un campione liquido o in un gas. Pertanto, una fotocellula posizionata a un angolo di 90 ° rispetto a una sorgente di luce rileva la radiazione dalle particelle presenti nella sospensione.

Allo stesso modo, la luce riflessa dalle particelle verso la fotocellula dipende dalla densità delle particelle. Il diagramma 1 presenta i componenti di base che compongono un nefelometro:

Figura 1. Componenti di base di un nefelometro.

PER.

Nella nefelometria è di vitale importanza disporre di una sorgente di radiazioni con un'elevata emissione luminosa. Ne esistono di diversi tipi, che vanno dalle lampade allo xeno e alle lampade ai vapori di mercurio, lampade alogene al tungsteno, radiazioni laser, tra gli altri.

B.

Questo sistema è posizionato tra la sorgente di radiazione e la cuvetta, in modo da evitare sulla cuvetta radiazioni con lunghezze d'onda diverse rispetto alla radiazione desiderata.

In caso contrario, reazioni di fluorescenza o effetti di riscaldamento nella soluzione causerebbero deviazioni di misurazione.

C.

È un contenitore generalmente prismatico o cilindrico, e può avere diverse dimensioni. In questa è la soluzione in studio.

D.

Il rilevatore si trova a una distanza specifica (generalmente molto vicino alla cuvetta) ed è incaricato di rilevare la radiazione diffusa dalle particelle nella sospensione.

E.

Generalmente è una macchina elettronica che riceve, converte ed elabora i dati, che in questo caso sono le misure ottenute dallo studio effettuato.

Deviazioni

Ogni misura è soggetta ad una percentuale di errore, che è data principalmente da:

Cellule contaminate : nelle celle, qualsiasi agente esterno alla soluzione in esame, sia all'interno che all'esterno della cella, diminuisce la luce radiante in direzione del rivelatore (celle difettose, polvere che aderisce alle pareti della cella).

Interferenze : la presenza di un contaminante microbico o torbidità disperde l'energia radiante, aumentando l'intensità della dispersione.

Composti fluorescenti : sono quei composti che, quando eccitati dalla radiazione incidente, provocano letture errate e ad alta densità di dispersione.

Conservazione dei reagenti : una temperatura del sistema inadeguata potrebbe causare condizioni di studio avverse e potrebbe portare alla presenza di reagenti torbidi o precipitati.

Fluttuazioni della potenza elettrica : per evitare che la radiazione incidente sia una fonte di errore, si consigliano stabilizzatori di tensione per una radiazione uniforme.

Caratteristiche metrologiche

Poiché la potenza radiante della radiazione rilevata è direttamente proporzionale alla concentrazione di massa delle particelle, gli studi nefelometrici hanno, in teoria, una sensibilità metrologica maggiore rispetto ad altri metodi simili (come la turbidimetria).

Inoltre, questa tecnica richiede soluzioni diluite. Ciò consente di ridurre al minimo sia i fenomeni di assorbimento che di riflessione.

applicazioni

Gli studi nefelometrici occupano una posizione molto importante nei laboratori clinici. Le applicazioni vanno dalla determinazione delle immunoglobuline e delle proteine ​​della fase acuta, del complemento e della coagulazione.

Rilevazione del complesso immunitario

Quando un campione biologico contiene un antigene di interesse, viene miscelato (in una soluzione tampone) con un anticorpo per formare un complesso immunitario.

La nefelometria misura la quantità di luce che viene diffusa dalla reazione antigene-anticorpo (Ag-Ac) e in questo modo vengono rilevati gli immunocomplessi.

Questo studio può essere condotto con due metodi:

Nefelometria del punto finale:

Questa tecnica può essere utilizzata per l'analisi end-point, in cui l'anticorpo del campione biologico studiato viene incubato per ventiquattro ore.

Il complesso Ag-Ac viene misurato utilizzando un nefelometro e la quantità di luce diffusa viene confrontata con la stessa misurazione effettuata prima della formazione del complesso.

Nefelometria cinetica

In questo metodo, la velocità di formazione del complesso viene continuamente monitorata. La velocità di reazione dipende dalla concentrazione dell'antigene nel campione. Qui le misure vengono prese in funzione del tempo, quindi la prima misura viene presa al tempo "zero" (t = 0).

La nefelometria cinetica è la tecnica più utilizzata, poiché lo studio può essere svolto in 1 ora, rispetto al lungo periodo di tempo del metodo dell'end point. Il rapporto di dispersione viene misurato subito dopo l'aggiunta del reagente.

Pertanto, fintanto che il reagente è costante, la quantità di antigene presente è considerata direttamente proporzionale alla velocità di variazione.

Altre app

La nefelometria viene generalmente utilizzata nell'analisi della qualità chimica dell'acqua, per determinare la chiarezza e per controllare i suoi processi di trattamento.

Viene anche utilizzato per misurare l'inquinamento atmosferico, in cui la concentrazione delle particelle è determinata dalla dispersione che producono in una luce incidente.

Riferimenti

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