Аналитикалық сигнал

Аналитикалық сигнал

Үлгіні таңдау мен дайындау кезіңінен кейін химиялық анализдің келесі кезеңі басталады. Бұл кезеңде компонентті ашуды немесе оның мөлшерін анықтауды жүзеге асырады. Ол үшін аналитикалық сигналды өлшейді. Жекелеген жағдайларда  құрамды тікелей анықтау мүмкін болады. Мысалы үшін, гравиметриялық әдісте кейде анықталатын компонеттің массасын тікелей өлшейді, мысалы элементарлы күкірттің немесе көміртегінің.  Ал көптеген әдістерде анализдің соңғы кезеңінде аналитикалық сигнал ретінде анықталатын компоненттің құрамымен функционалды байланысқан физикалық шаманың орташа өлшемін алады. Бұл ток күші жүйенің ЭҚК, оптикалық тығыздық, сәулеленудің қанықтығы (интенсивтілігі) және т.б. болуы мүмкін.

Қандай да бір компонентті табу қажет болған жағдайда әдітте аналитикалық сигналдың- тұнбаның, бояудың және спектрдегі сызықтың пайда болуын тіркейді. Компоненттің мөлшерін анықтаған кезде аналитикалық сигналдың шамасы- тұнбаның массасы, ток күші, спектр сызығының қанықтығы (интенсивтілігі) өлшенеді.Одан кейін аналитикалық сигнал – құрам функционалды тәуелділігін y=f(x) қолдана отырып компонент құрамын есептейді. Аналитикалық сигнал – құрам функционалды тәуелділігін  y=f(x) есептеу әдісімен немесе тәжірибелік жолмен анықтайды және оны формула, таблица немесе график түрінде де беруге болады. Бұл кезде құрам анықталатын компоненттің абсолютті мөлшерімен, яғни мольмен, масса бірлігімен немесе соған сәйкес концентрациямен беріледі.

Аналитикалық сигналды өлшеген кезде анықталатын компоненттің құрамының функциясы болатын тиімді аналитикалық сигналдың және фонның аналитикалық сигналының болуын ескереді. Фонның аналитикалық сигналы анықталатын компонент құрамында және ерітіндіде қоспалардың еріткіштегі және үлгі матрицасындағы кедергі келтіретін компоненттің, сонымен бірге өлшегіш құралдардағы «шулардың» болуымен түсіндіріледі. Бұл шулардың анықталатын компонентке ешқандай қатысы жоқ бірақ оның аналитикалық сигналына қабаттасады. Аналитиктің мақсаты фонның аналитикалық сигналының шамасын максималды түрде азайту және ең бастысы оның ауытқуын минималды  ету. Әдетте фонның аналиткалық сигналын бос тәжірибе жүргізу арқылы ескереді. Бос тәжірибеде анықталатын компоненттен басқа қоспаның барлығы блады, тек анықталатын компонент қана болмайды. Осылайша химиялық анализдің барлық кезеңдерінен құрамында анықталатын компоненті жоқ үлгі өткізіледі. Ал тиімді аналитикалық сигнал өлшенген аналитикалық синал мен фонның аналитикалық сигналының айырмасына тең болады.

Аналитикалық сигнал мен компонент құрамының арасындағы тәуелділікті негізге ала отырып, анықталатын компоненттің концентрациясын табады.Әдетте бұл кезде градиурленген график, стандарттар және қоспалар әдістерін қолданады.

Градиурленген график әдісі көбірек таралған. Бұл кезде аналитикалық сигнал-компонент құрамы координаттарда анықталатын компоненттің әртүрлі және дәл белгілі құрамдағы салыстырмалы үлгілерін қолдана отырып, график тұрғызады. Одан кейін, анализденетін үлгідегі аналитикалық сигналдың шамасын өлшеп анықталатын компоненттің құрамын градиурленген график бойынша табады.

Стандарттар әдісінде компоненттің құрамы белгілі салыстыру үлгісіндегі (эталонды үлгі) және анализденетін сынамадағы  аналитикалық сигнал өлшенеді: yэт=Scэт  және  yх=Scх ,мұндағы S-пропорционалдық коэффициент. Егер бірдей жағдайларда анықталған  онда cx= yx/S формуласы бойынша есептеу жүргізуге болады. Әдетте, yэт / yх =cэт/cх қатынасын қолданады, бұдан,

cх = yх cэт / yэт

Кейде екі эталонды ұлгі қолданады, олардың біреуінде компоненттің құрамы анализденетін  сынамадағы  болжанған (мөлшерден) құрамынан аз, екіншісінде көп. Стандарттар  әдісінің бұл вариантын кейде шектелген ерітінділер әдісі деп те атайды.  Анықталатын компоненттің құрамын мына формуламен есептейді:

c x  = c эт,1 +

Компоненттің аз мөлшерін анықтаған кезде үлгі матрицаларының аналиткалық сигналға әсерін ескеру қажет болған жағдайларда көбінесе  қоспалар әдісінің есептеу және графиктік тәсілдерін қолданады.

Құрамды есептеу әдісімен анықтаған кезде анализденетін сынаманың ертіндісінен екі аликвот алады. Олардың біреуіне анықталатын компоненттің құрамы белгілі қоспасын қосады. Екі сынамадағы аналитикалық сигналды өлшейді – ух және ух+қоспа . Анықталатын  компоненттің белгісіз концентрациясын мына формуламен есептейді

сх= ухVқоспа сқоспа/ух+қоспаVқоспа+ (ух+қоспа – ух)

мұндағы Vқоспа және с қоспа қосылған қоспаның көлемі мен концентрациясы. V – анализденетін сынаманың аликвоты.

Компонент мөлшерін графиктік әдіспен анықтаған кезде анализденетін сынаманың п аликвотын алады: 1, 2, 3,.. п. Содан соң 2,3, ... п аликвоттарына анықталатын компоненттің белгілі мөлшерін біртіндеп көбейетіндей етіп қосады.

Барлық аликвоттарда аналитикалық сигналды өлшейді және аналиткалық сигнал- анықталатын компонент мөлшері координатында, қоспасыз аликвоттағы анықталатын компоненттің мөлшерін шартты түрде 0 деп алып график тұрғызады. Алынған түзуді абцисса осімен қиылысқанға дейін экстрополяциялау арқылы координаттық шартты нолініңі сол жағында орналасқан кесіндіні алады. Ол кесіндінің таңдап алынған массштабындағы және өлшеу бірлігіндегі шамасы анықталатын компоненттің іздеп отырған мөлшеріне (сх) сәйкес келеді.

Шу деп адам ағзасына қолайсыз әсер ететін оның жұмысына және демалуына кедергі жасайтын кез-келген жағымсыз дыбысты немесе осындай дыбыстың жиынтығы.

Физикалық мәні бойынша шу толқын тәрізді таралатын серпімді ортаның (газ, сұйық және қатты), заңды түрде ретсіз кездейсоқ сипаттағы механикалық тербелістің қозғалысы. Оның көзі, уақытша күшпен тұрақты жағдайынан шығарылған, кез-келген тербелістегі дене. Дыбыс толқынын сипаттайтын негізгі физикалық параметрлері тербеліс амплитудасы, таралу жылдамдығы және дыбыс жиілігі.

Тербеліс көзіне тікелей жанасып жатқан ауа арқылы берілуі кезінде ауа бөлшектері тербеліс үрдісіне қатысады да ауа қысымының ырғақты жоғарылауына және төмендеуіне әкеп соғады. Атмосфералық қысымға қосымша пайда болатын бұл қысым дыбыс қысымы деп аталады.

        Серпімді ортаның тербеліс қозғалысы белгілі бір жиіліктегі дыбыс толқындарын тудырады және герцпен (Гц) белгіленеді. Гц 1 секунд ішіндегі дыбыстың бір тербелісіне тең. Жиілігі 16-20000 Гц-қа дейінгі аралықта болатын дыбыстарды ғана адам ести алады. Жиілігі 16 Гц-тан төмен дыбыстар инфрадыбыс , ал 20000 Гц-тан жоғары дыбыс ультрадыбыс деп аталады. Адамның есту мүшесі бұл дыбыстарды қабылдамайды. Шудың диапазоны 16-400 Гц аралығында болғанда – төменгі жиілікті, ал 400-1000 Гц аралығында – орташа жиілікті, 1000 Гц – тан жоғары – жоғары жиілікті деп аталады. Кез-келген шудың шығу көзінің дыбыстық энергиясы жиілік спектрін құрайтын жиілік бойынша белгіленеді. Тәжірибе жүзінде шуды өлшеу үшін және акустикалық есептеу жүргізу үшін барлық спектрді нақтылы ені бар орташа геометриялық жиіліктерге бөледі. 1:2 тең шекті жиіліктердің қатынасы октава деп аталады. Шудың барлық диапазоны 9 октаваға бөлінеді: 63, 125, 250, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

       Шудың жіктелуі:

Кең жолақты шу

      Ені бір октавадан көп үздіксіз спектрлі шу

Тональді шу

      Бір спектрде басқа октаваларға қарағанда 10 дБ-дан жоғары дискретті дыбыстары болатын шу.

Уақыт параметрлері бойынша:

Тұрақты шу

      Дыбыс деңгейі уақыт бойынша 5 дБ-дан көпке өзгермейтін шу

      Бұл шуға тұрақты жұмыс істейтін электр қондырғыларының (насосты,вентиляциялық, компрессорлық) шулары жатады.

Тұрақсыз шу

      Дыбыс деңгейі уақыт бойынша 5 дБ-дан көпке өзгеретін шу

      Бұларға транспорттың барлық түрі (жердегі,ауадағы, судағы) барлық циклді өнеркәсіп қондырғылары және барлық кездейсоқ шулар жатады

      тербелісті

      үздікті

      импульсті

Қалалық шудың шығу көздері

 

     Транспорттық – қазіргі уақытта қала жағдайындағы  ең көп тараған түрі. Мұның шығу көздері – автомобильдер, трамвайлар, троллейбустар және темір жол мен әуе транспорттары. Олар жалпы шудың 80 пайызын құрайды. Автотранспорт  қалалық шудың шығу көзі болып саналады және ол үш факторға байланысты: қозғалыс қарқындылығы, қозғалыс жылдамдығы және транспорт ағынының құрамы. Қозғалу жылдамдығы жоғары болған сайын шу деңгейлерініңишамалары да жоғары болады. Қазіргі ірі қалаларда машиналар қозғалысының қарқындылығы сағатына 5-10 мың бірлікке дейін және одан да жоғары болуы мүмкін. Қалалық транспорттардың барлық түрлерінің ішінде трамвай ең шулы болып саналады. Оның қозғалысынан туатын шудың деңгейі автомобильден шығатын шуға қарағанда 10 дБА-ға жоғары.

     Кварталдық  қалалық шу төменгі жиіліктен өте жоғары жиіліктікке дейінгі диапазонда болады. Кәсіпорын мекемелерінің тұрғын аудандарға жақын орналасуы акустикалық талаптың бұзылуына әкеп соқтыратын елеулі фактор болып табылады. Нысандардағы шудың шығу көздері өте әр түрлі болып келеді. Спектрлік белгілері бойынша бұлар көбінесе кең жолақты шу болып келеді, ал уақыт бойынша – тұрақты болады. Сыртқы шудың ең жоғары деңгейі 500-1000 Гц диапазонда байқалады және олардың шамалары өте үлкен деңгейде болулары мүмкін.

     Пәтерлік шуды екіге бөледі: тұрмыстық(адамдардың тіршілігіне байланысты)  және механикалық (инженерлік және санитарлы-техникалық) қондырғылар арқылы пайда болады. Қазіргі кездегі ғимараттардағы, әсіресе бірінші қабатында сауда және коммуналды-тұрмыстық нысандар орналасқан кезде, шу шығаратын қондырғылардың 30 түрі болады: қоқыс өткізгіштер, вентиляция, кондиционерлер және басқалар.

     Тұрмыстық ауа шуларына қатты сөйлеу, балалардың жылауы, музыкалық аспаптарда ойнау, өлең айту радио қабылдағыштардың, магнитофондардың, теледидардың, шаң сорғыштардың, кір жуатын машиналардың және т.б. жұмысы жатады. Ауалық шудан басқа пәтерлерде құрылымдық  шу да болады, олар ғимараттың құрылымдары арқылы беріледі. Ол жүрген кезде, билеген кезде, балалардың жүгірген, жиһаздарды қозғаған кезде, сондай-ақ механикалық қондырғылар жұмыс істеген кезде пайда болады. Құрылымдық шудың ауалық шудан айырмашылығы – ол ғимараттардың құрылымдары арқылы өте алыс орналасқан бөлмелерге де жетеді.

Табиғатта шу пайда болу әдістеріне байланысты танылады:

        1) қатты денелердің дірілдеуінен пайда болатын механикалық шу . Дірілдеуден пайда болған шу лайықты шарттары бар жағдайларда дыбыс болып сәулелер шашырайды, сондықтан көп жағдайда шудың өзі естілмейді. Механикалық шу машиналармен және механизмдердің жұмыс істеуінен пайда болады.

        2) Аэро  немесе гидродинамикалық шу - газ  қозғалысынан, бу немесе сұйықтықтың  қысымының әсерінің нәтижесінде  пайда болады.

        3) Термиялық шу - газдардың тығыздыққа байланысты жанған кезінде пайда болады.

       4) Кавитациялық  шу - акустикалық кавитация кезінде  дыбыс импульсының нәтижесінде  туатын тамшылар мен қуыстардың  және сұйықтықтың жарылуынан  пайда болады.

Өндірістік орталардағы қолайсыз факторларға шу жатады. Адам ағзасына олардың әсері ең алдымен жаңа жоғары өнімді құралдарды қолдану кезіндегі  әртүрлі станоктар мен агрегаттардың жоғары жылдамдықта жұмыс істеулерімен байланысты. Насостар, компрессорлар, трубиналар, пневматикалық құралдар, станоктар және тағыда басқа қозғалыстағы құралдар шудың көзі болып табылады. Сонымен қатар, соңғы жылдардағы қаладағы транспорттардың көбеюіне байланысты, қолайсыз факторлар ретінде шудың әлеуметтік маңызы да зор.

Шудың әсерінен адам ағзасында ең алдымен есту, жүйке, жүрек тамыр жүйесінің өзгерістері дамиды. Олардың айқындылығы шудың параметрлеріне, шу жағдайындағы жұмыс ету стажына, жұмыс уақытындағы шудың ұзақтығына және ағзаның сезімталдығына байланысты.

Шумен байланысты еңбек процесі кезінде, адам денесі мәжбүрлі қалыпта болатынын, белгілі бір бұлшық еттер тобының кернелікте болуын, нервтік-эмоционалдық кернеулікті және осыған қоса дірілдің, шаңның, улы заттардың, қолайсыз метеорологиялық жағдайлардың әсерін ұмытпау керек. Бұның барлығы аурудың клиникасын қиындататын факторларға жатады.

Патогенезі. шудың адам ағзасына әсерінің механизмі күрделі және толығымен зерттелмеген. Шу туралы пікірлер айтылған жағдайларда, ең алдымен есту мүшесіне аса көңіл аударылады. Сонымен қатар  шу есту мүшелерінен бөлек терідегі сезімьал рецепторлар арқылы да қабылдануы мүмкін. Ол есту қабілетінен айырылған адамдарда, сипап сезу арқылы дыбыс сигналдарын анықтау мүмкіндіктерінің бар екендігімен бағаланған.         

Тері жабындыларындағы дірілді сезетін рецепторлардың дыбыс толқындарын қабылдау қабілеті ағзаның дамуының ерте кезеңдерінде есту ағзасының қызметтерімен жүзеге асуымен түсіндіріледі. Кейінірек эволюциялық даму процесі кезінде, тері жабындыларынан есту ағзасы қалыптасады, ол акустикалық дыбыстарға әсер ете бастайды. Адам құлағының акустикалық тербелістерді қабылдау диапазонының жиілігі кең – 16 – 20 000 Гц. 1000-3000 Гц дыбыс жиілігін қабылдауға есту анализатор-лары өте сезімтал.

Ішкі құлақтың есту анализаторларының шеткі бөлімдерінің шудың әсерінен жарақаттануына байланысты, бірқатар зерттеушілердің  тексерулері бойынша, ету ағзасындағы өзгерістердің пайда болуымен түсіндіріледі. Осымен ішкі спирал және спиралды ағзадағы (кортиев) зақымдалған клеткалардың  алғашқы орналасқан жерлері түсіндіріледі. Кейбір авторлардың айтуы бойынша ұзақ шудың әсері ішкі құлақтағы  тұрақты қан айналымның бұзылыстарына әкеледі, ол лабиринттегі сұйықтықтардың өзгерістерінің себептері болып табылады және спиралды ағзаның сезімтел элементтерінің дегенеративті процестерін тудырады.

Есту ағзасының зақымдануының патогенезінде ОНЖ маңызын еске алу керек. Қарқынды түрдегі ұзақ шудың әсерінен ұлудың нервтік аппаратында дамыған патологиялық өзгерістер қыртысты есту орталықтарына шамадан көп күш түсумен негізделген.

Естудің төмендеуі кейбір биохимиялық процестерге негізделген. Жануарлардың спиралды ағзасын гистохимиялық тексерулер кезінде, гликогенннің құрамындағы нуклеин қышқылдарын, сілтілі және қышқылды фосфатазаны, янтарлы дегидрогеназа және холинэстеразалық өзгерістер анықталған.