3_Analiza_jakosciowa_elektrolitow_plynow_ustrojowych.pdf

3. ANALIZA JAKO Ś CIOWA

ELEKTROLITÓW PŁYNÓW

USTROJOWYCH

1. Wykrywanie nieorganicznych anionów w moczu

1.1. Wykrywanie anionów chlorkowych

Zasada:

Aniony chlorkowe s ą podstawowymi elektrolitami w płynach ustrojowych.

Wraz z jonami sodowymi odgrywaj ą główn ą rol ę w utrzymaniu ci ś nienia osmo-

tycznego i utrzymaniu wody w organizmie. Szczególnie wysokie st ęŜ enie

chlorków (oraz jonów wodorowych) wyst ę puje w soku Ŝ oł ą dkowym. Zawarto ść

jonów chlorkowych w moczu w du Ŝ ym stopniu zale Ŝ y od ilo ś ci przyjmowanego

chlorku sodu z pokarmem. W zaburzeniach równowagi kwasowo-zasadowej

organizmu jony chlorkowe równowa Ŝą przesuni ę cia st ęŜ e ń jonów wodorow ę -

glanowych. Aniony chlorkowe s ą aktywatorami amylazy, pod tym wzgl ę dem s ą

wyj ą tkowe, poniewa Ŝ aniony maj ą raczej mały wpływ na aktywno ść enzymów.

W Ŝ oł ą dku produkowany jest HCl w stałym st ęŜ eniu około 0,5%, który stwarza

optymalne ś rodowisko kwa ś ne dla aktywacji pepsynogenu do pepsyny i utrzy-

mania aktywno ś ci tego enzymu (pH 1,5–2). St ęŜ enie chlorków w organizmie

zmienia si ę zazwyczaj równocze ś nie ze st ęŜ eniem jonu sodowego. Do zmniej-

szenia st ęŜ enia anionów chlorkowych w organizmie dochodzi w uporczywych

wymiotach i biegunkach, a do wzrostu st ęŜ enia w niektórych zasadowicach.

Aniony chlorkowe w ś rodowisku kwa ś nym s ą str ą cane jonami srebra w postaci

chlorku srebra, który jest trudno rozpuszczalny w wodzie oraz rozcie ń czonym

HNO 3 , dlatego wypada z roztworu w postaci białego, serowatego osadu. Biały

osad chlorku srebra czernieje pod wpływem ś wiatła, na skutek wytr ą cania me-

talicznego srebra. Chlorek srebra rozpuszczalny jest natomiast w amoniaku,

z którym tworzy zwi ą zek kompleksowy, chlorek diammonosrebrowy

[Ag(NH 3 ) 2 ]Cl.

Wykonanie:

Do 1 ml moczu doda ć 2 krople st ęŜ onego HNO 3 , a nast ę pnie dodawa ć kro-

plami 0,1 M roztwór AgNO 3 , a Ŝ do wytr ą cenia si ę charakterystycznego białe-

go osadu AgCl. Zapisa ć równanie reakcji.

1.2. Wykrywanie anionów siarczanowych

Zasada:

Aniony siarczanowe obecne w moczu wyst ę puj ą głównie jako wolne jony (ok.

90%), nieznaczna cz ęść (ok. 10%) jest poł ą czona estrowo z ró Ŝ nymi zwi ą zkami

organicznymi, np. cukrami, sterydami, fenolami. Jony siarczanowe nadaj ą po-

lianionowy charakter specyficznym heteroglikanom, tzw. glikozoaminoglika-

nom, których powszechnym przedstawicielem jest heparyna. Siarczany uczest-

nicz ą te Ŝ w procesach detoksykacji. Znaczna cz ęść jonów siarczanowych obec-

nych w moczu pochodzi z przemian aminokwasów siarkowych. Wolne aniony

siarczanowe w ś rodowisku kwa ś nym s ą str ą cane jonami baru w postaci siarcza-

nu baru, który jest trudno rozpuszczalny w wodzie, rozcie ń czonym HNO 3 lub

HCl, nawet na gor ą co, dlatego wypada z roztworu w postaci białego osadu.

Siarczan baru jest rozpuszczalny w st ęŜ onym kwasie siarkowym. Aniony siar-

czanowe obecne w poł ą czeniach organicznych, dopiero po hydrolizie mog ą

uczestniczy ć w tej reakcji.

Wykonanie:

Do 5 ml moczu doda ć 3 krople 2 M roztworu HCl, a nast ę pnie 1 ml 5% roz-

tworu BaCl 2 . Zaobserwowa ć powstawanie osadu.

Wytr ą cony osad BaSO 4 ods ą czy ć przez s ą czek karbowany umieszczony na

lejku lub odwirowa ć w wirówce laboratoryjnej przy 2000 obr./min przez 5

minut.

Do przes ą czu (supernatantu) doda ć 1 ml st ęŜ onego HCl, po czym ogrzewa ć

10 minut we wrz ą cej ła ź ni wodnej.

Prób ę schłodzi ć pod bie Ŝą c ą wod ą i doda ć 1 ml 5% roztworu BaCl 2 . Zaob-

serwowa ć powstawanie osadu. Zinterpretowa ć uzyskane wyniki. Zapisa ć

równania reakcji.

1.3. Wykrywanie anionów fosforanowych

Zasada:

Fosforany I- i II-rz ę dowe tworz ą si ę podczas hydrolizy estrów fosforanowych.

S ą składnikami buforu fosforanowego przestrzeni wewn ą trzkomórkowej, który

stanowi 6% pojemno ś ci buforowej krwi. W krwi przewa Ŝ a czterokrotnie fosfo-

ran II-rz ę dowy HPO 4 2- nad fosforanem I-rz ę dowym H 2 PO 4 - . W moczu ostatecz-

nym stosunek ten jest odwrócony, dlatego tworz ą bufor o pH przesuni ę tym

w kierunku kwa ś nym. Zmiana tego stosunku nast ę puje w przes ą czu pierwot-

nym w wyniku zamiany fosforanu II-rz ę dowego w I-rz ę dowy podczas zaosz-

cz ę dzania zasad w nerkach:

HPO 4 2- + H +

H 2 PO 4 -

Fosforany w moczu alkalicznym łatwo reaguj ą z obecnymi w moczu jonami

wapniowymi i magnezowymi, tworz ą c nierozpuszczalne sole, b ę d ą ce cz ę st ą

przyczyn ą powstawania kamieni moczowych. Wykrywanie jonów fosforano-

wych opiera si ę na ich wytr ą caniu w obecno ś ci amoniaku i jonów magnezo-

wych w postaci kryształów fosforanu amonowo-magnezowego:

PO 4 3- + Mg 2+ + NH 4 +

MgNH 4 PO 4

Kwas ortofosforowy reaguje z molibdenianem amonowym w ś rodowisku st ę -

Ŝ onego kwasu azotowego (V), tworz ą c Ŝ ółty, krystaliczny osad soli amonowej

kwasu molibdenofosforowego, czyli fosfomolibdenian amonowy, który jest

rozpuszczalny w wodorotlenkach i amoniaku.

H 3 PO 4 + 12(NH 4 ) 2 MoO 4 + 23HNO 3

(NH 4 ) 3 [P(Mo 3 O 10 ) 4 ]

2H 2 O

+ 21NH 4 NO 3 + 2HNO 3 + 10H 2 O

Produkt podstawienia atomów tlenu w H 3 PO 4 resztami trimolibdenianowymi

(Mo 3 O 10 2- ) traktuje si ę jako kwas molibdenofosforanowy. Zasada tej metody

jest równie Ŝ podstaw ą ilo ś ciowego oznaczania fosforanów analiz ą wagow ą .

Oznaczania fosforanów za pomoc ą molibdenianu amonowego nie mo Ŝ na sto-

sowa ć w obecno ś ci arsenianów, poniewa Ŝ daj ą podobny osad.

Wykonanie:

· 2 ml moczu zakwasi ć 5 kroplami st ęŜ onego HNO 3 , nast ę pnie dodawa ć kro-

plami 10% roztwór molibdenianu amonowego do wytr ą cenia si ę jasno Ŝ ółtego

osadu fosfomolibdenianu amonowego.

Sprawdzi ć , czy osad ten rozpuszcza si ę w wodorotlenkach.

1.4. Wykrywanie jonów wodorow ę glanowych

Zasada:

Jon wodorow ę glanowy jest składnikiem buforu wodorow ę glanowego prze-

strzeni zewn ą trzkomórkowej, który stanowi 70% pojemno ś ci buforowej krwi.

Cho ć jon wodorow ę glanowy przes ą cza si ę z krwi do moczu pierwotnego, to

w warunkach fizjologicznych prawie całkowicie resorbowany jest zwrotnie do

krwi, dlatego w moczu ostatecznym nie stwierdza si ę jego obecno ś ci. Wyj ą tek

stanowi zasadowica metaboliczna, w której znacznie wzrasta zawarto ść wodo-

row ę glanów w krwi, skutkiem czego jest wzrost ich poziomu w moczu osta-

tecznym. Obecno ść jonów wodorow ę glanowych mo Ŝ na stwierdzi ć na podsta-

wie wydzielania si ę banieczek gazu po zakwaszeniu moczu.

Wykonanie:

Do 2 ml moczu doda ć 5 kropli st ęŜ onego HNO 3 , po czym dodawa ć kroplami

0,25 M roztwór H 2 SO 4 , a Ŝ do pojawienia si ę p ę cherzyków gazu. Zapisa ć rów-

nanie reakcji.

2. Wykrywanie nieorganicznych kationów w surowicy

2.1. Wykrywanie jonów Ŝ elazawych Fe 2+

Zasada:

Roztwory wodne soli Fe +2 s ą zielono zabarwione. Wszystkie zwi ą zki zawieraj ą -

ce Fe +2 s ą mobilne, lecz mało stabilne. Praktycznie tylko kationy Fe +2 mog ą

ulega ć wchłanianiu w przewodzie pokarmowym. Kationy Ŝ elazawe s ą składni-

kami hemu niektórych hemoprotein, mianowicie hemoglobiny, oksyhemoglobi-

ny, mioglobiny i oksymioglobiny.

Jony Fe 2+ i Fe 3+ , obok Zn 2+ i innych, nale Ŝą do kationów III grupy analitycznej,

dla której odczynnikiem grupowym jest zasadowy roztwór siarczku amonowe-

go (NH 4 ) 2 S. Kationy te str ą cane s ą odczynnikiem grupowym jako siarczki:

Fe 2+ + S 2-

FeS

czarny

Zn 2+ + S 2-

biały

Reakcja charakterystyczna dla jonów Fe 2+ z

ZnS

’ -dipirydylem w ś rodowisku

kwa ś nym dostarcza ró Ŝ owego kationu zespolonego:

F e 2 +

+ 3

F e 2 +

a ,a '- d ip iryd yl

ró Ŝ o w y k a tio n ze s p o lo ny

Powstawanie tego barwnego jonu mo Ŝ e by ć nie tylko podstaw ą wykrywania jo-

nów Fe 2+ , lecz jest tak Ŝ e podstaw ą metody kolorymetrycznej ilo ś ciowego ozna-

czania Fe 2+ w surowicy. Utrzymywanie Ŝ elaza w postaci jonu dwuwarto ś ciowe-

go zapewnia obecno ść siarczynu sodowego.

Wykonanie:

Do 0,5 ml surowicy doda ć :

– 0,5 ml 2,5% roztworu Na 2 SO 3 ,

– 0,5 ml 0,1% roztworu

’ -dipirydylu w 3% kwasie octowym. Wymiesza ć

i wstawi ć do wrz ą cej ła ź ni wodnej na 5 minut .

· O obecno ś ci jonów Fe 2+ ś wiadczy pojawienie si ę ró Ŝ owego zabarwienia

w próbie.

2.2. Wykrywanie jonów Ŝ elazowych Fe 3+

Zasada:

Roztwory wodne soli Fe 3+ maj ą zabarwienie Ŝ ółte w przeciwie ń stwie do zielono

zabarwionych roztworów soli Fe 2+ . Kationy Ŝ elazowe wyst ę puj ą w hemie met-

hemoglobiny, w peroksydazie i katalazie. Funkcjonalna zmiana stopnia utlenie-

nia z Fe 3+ na Fe 2+ ma miejsce w hemie cytochromów. ś elazo transportowane

jest przez białko transferyn ę , a magazynowane w ferrytynie i w postaci hemo-

syderyny (fosforanu Ŝ elazowego). W oboj ę tnym pH sole Fe 3+ s ą trudno roz-

puszczalne, mała ich ilo ść wyst ę puje w formie uwodnionych jonów, dlatego ni-

ska ilo ść Fe 3+ mo Ŝ e zosta ć wchłoni ę ta do organizmu. Z odczynnikiem grupo-

wym kationy Fe 3+ tworz ą czarny osad Fe 2 S 3 :

2Fe 3+ + 3S 2-

Fe 2 S 3

Reakcja charakterystyczna dla jonów Fe 3+ z tiocyjanianem (rodankiem) amo-

nowym lub potasowym dostarcza krwistoczerwonego rodanku Ŝ elazowego:

Fe 3+ + 3SCN -

Fe(SCN) 3

Reakcja ta jest bardzo czuła i pozwala odró Ŝ ni ć jony Fe 3+ od jonów Fe 2+ , które

nie daj ą tej reakcji. Wykorzystywana jest do wykrywania i miareczkowego lub

kolorymetrycznego oznaczania Ŝ elaza. W ś rodowisku zasadowym jony Fe 3+

tworz ą z kwasem sulfosalicylowym zwi ą zek kompleksowy o barwie Ŝ ółtej.

Wykonanie:

Do 0,1 ml surowicy doda ć 2 krople 20% roztworu kwasu sulfosalicylowego,

a nast ę pnie zalkalizowa ć st ęŜ onym amoniakiem (4 krople). Powstaje kompleks

o Ŝ ółtym zabarwieniu.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: