ИСТИНА

Большинство тест-методов анализа основано на химических реакциях, протекающих с участием хромогенных аналитических реагентов, иммобилизованных на бумаге, силикагелях, ионогенных и наполненных волокнистых материалах, пенополиуретанах (ППУ) и других твердых носителях. Обычно эти реакции сопровождаются легко регистрируемыми эффектами, например, появлением или изменением окраски, которые можно оценить визуально по цвету, тону и/или интенсивности. Воспроизводимость визуального определения компонентов с помощью цветовых шкал не очень высока, значение sr варьирует в пределах от 0,1 до 0,5. Достоверность результатов тестирования повышается при переходе от визуальной оценки к регистрации аналитического сигнала при помощи портативных устройств для измерения диффузного отражения или светопоглощения. В наших работах на примере цветных шкал на основе ППУ показано, что в качестве относительно простого, доступного и дешевого регистрирующего устройства, пригодного для измерения цветометрических характеристик окрашенных образцов в тест-методах анализа, можно использовать цифровой фотоаппарат. Предложен способ количественной оценки интенсивности окраски пенополиуретановых цветовых шкал, который включает измерение яркости цветовых каналов, выборе среди них канала, обеспечивающего максимальную чувствительность определения и построение градуировочной зависимости в координатах яркость выбранного цветового канала – концентрация определяемого компонента. Отработаны методические вопросы, связанные с измерением аналитического сигнала с помощью цифрового фотоаппарата. В качестве сигнала, связанного с концентрацией определяемого компонента, выбрана яркость цветовых каналов в системе RGB. Фотографирование цветовых шкал осуществляли с использованием цифровой фотокамеры Canon Power Shot A610 в условиях лаборатории с расстояния 50 см и при 4-кратном увеличении с автоматической корректировкой баланса белого. Цветоделение изображений шкал и определение яркостей каналов выполняли в графическом редакторе Adobe Photoshop 7.0. Математическую обработку результатов осуществляли в редакторе Origin 6.0. В ходе обработки строили зависимости яркостей R, G и B-каналов от концентрации определяемого компонента и находили аппроксимирующую функцию для каждой зависимости. Оптимизированы условия фотографирования цветовых шкал (мощность вспышки, время выдержки и чувствительность ПЗС-матрицы, расстояние от объектива, угол фотографирования и освещенность образцов). Изучены особенности обработки изображений, полученных с помощью цифрового фотоаппарата, в других системах цветовых координат (CMYK, CIE Lab и HSV) и проведено сравнение результатов с данными, полученными для системы RGB. Методами регрессионного анализа установлен вид зависимости аналитического сигнала от содержания определяемого соединения в различных системах цветовых координат. Проведена метрологическая оценка результатов измерений.