Химические анализы бывают разные.

Химические анализы могут отличаться природой исследуемых объектов: сталь, кровь, известь, высокочистые химические реактивы, бытовая пыль, медикаменты, метеориты, продукты питания, строительные материалы, сточные воды ТЭЦ, бензин, гелий и т.д.

Химические анализы могут отличаться определяемыми компонентами. Например, в стали важно знать содержание серы, фосфора, углерода и легирующих добавок (хром, никель, марганец, ванадий и многие другие). Для продуктов питания важно, чтобы содержание вредных веществ (токсичных металлов, нитратов, нитритов, афлатоксинов, полиароматических углеводородов...) не превышало норму. Кроме этого есть много специфических показателей качества пищевых продуктов. Например, в колбасе регламентируется содержание воды и хлорида натрия - чтобы недобросовестные производители не продавали вместо колбасы соль и воду (не удивлюсь, если эту норму отменили). В некоторых продуктах может регламентироваться содержание жира. Для многих видов продуктов: как дорогих (красная и черная икра), так и дешевых (мука) важным является установление подлинности. Например, описаны случаи, когда муку фальсифицировали гипсом.

Химические анализы могут отличаться методами: одни и те же анализируемые вещества можно определить разными независимыми методами, которые отличаются чувствительностью, точностью, доступностью. Например, натрий можно определить в растворе классическими химическими методами, что трудоемко, дорого и требует много времени (осаждение натрия в форме уранил-ацетата натрия или натрий-цинк-уранил-ацетата). Атомно-адсорбционный или атомно-эмиссионный методы позволяют провести анализ натрия в растворе за считанные секунды, причем образцы анализируются один за другим.

Каким бы ни был анализ, всегда возникает вопрос достоверности его результатов. Особенно если анализ проведен в сторонней лаборатории, и вы не можете проконтролировать его процесс. Существуют (хотя далеко не всегда) стандартизированные арбитражные методы анализа - более длительные и трудоемкие, но и более надежные.

Но "кто устережет сторожей?" Арбитражные методы не решают проблему человеческого фактора, в частности нет гарантии, что этот анализ вообще будут проводить, а не просто "нарисуют" цифры на бумаге.

Как быть?

Логичное решение: разделить анализируемый образец (однородный!!!) на несколько частей и отдать их в разные независимые лаборатории. Увы, такая возможность есть не всегда: это требует дополнительной затраты времени и денег, да и не факт, что удастся найти сразу несколько лабораторий. А если анализы одного и того же образца, сделанные в разных лабораториях, будут отличаться (выше предела погрешности анализа), то кому верить? Верить нельзя никому. Даже если лаборатория оснащена необходимым оборудованием, реактивами и имеет квалифицированных специалистов, то не факт, что они этот анализ делали: могли просто написать результат на бумажке. А при необходимости - подделать все промежуточные данные. Это гораздо легче и быстрее, чем проводить анализ.

Есть и другие способы проверки: менее очевидные, но более надежные. Делают контрольные образцы. А потом отдают их на анализ вместе с исследуемыми образцами. Разумеется, контрольные образцы не должны внешне отличаться от исследуемых - чтобы в аналитической лаборатории не заподозрили попытку их проконтролировать.

Способов изготовить контрольные образцы несколько. Точнее много. Опишу некоторые из них. В любом случае в вашем распоряжении должно оставаться достаточное количество исходного анализируемого образца (после того, как вы отдали все пробы на анализ). Это важно!

"Метод абсолютных образцов". Суть проста. Готовят образец со строго известным содержанием анализируемого вещества. Если определяемое вещество у вас есть в чистом виде (или в виде препарата с точно известным его содержанием), то можно добавить анализируемое вещество в образец ("пустышку"), который это вещество заведомо не содержит. Разумеется, необходимо распределить добавку по образцу равномерно. Это сложный, но, пожалуй, самый строгий метод. Вы четко увидите, насколько будет соответствовать результат анализа действительности.

Метод добавок. Более простой метод. Делим анализируемый образец на несколько частей. Первую часть оставляем без изменения, в другие части образца вводим известные количества анализируемого компонента (причем в количествах, сопоставимых с вероятным содержанием этого компонента в исходном образце). Отдаем все это на анализ как независимые образцы.

Например, необходимо проанализировать содержание хлорида натрия в воде. Ожидаемое содержание - 200 мг/л. Одну часть образца отдаем на анализ без изменений, в другую добавляем хлорид натрия из расчета 100 мг/л, в третью добавляем 200 мг/л хлорида натрия, отдаем все три образца на анализ. Нам дают результат:

1 образец - 171 мг/л
2 образец - 270 мг/л (т.е. 171 мг/л было + 100 мг/л мы добавили, плюс-минус погрешность анализа)
3 образец - 369 мг/л (т.е. 171 мг/л было + 200 мг/л мы добавили, плюс-минус погрешность анализа)
погрешность анализа - 1 мг/л

Такой результат выглядит достоверно. Если, же например, окажется, что во втором образце содержание хлорида натрия меньше, чем в первом, то результаты анализа явно недостоверны. Является ли это следствием грубой ошибке при проведении анализа или причина в элементарной непорядочности - вопрос другой. Во второй образец мы добавили чистый хлорид натрия, - каким бы ни было содержание соли в первом образце, во втором ее больше.

Разумеется, нужно быть уверенным в качестве используемых вами реактивов, воды и точности измерения (массы, объема и т.д.), чистоте посуды и многом другом. Вы должны четко понимать, что делаете.

Метод разбавления. Тот же раствор с ожидаемым содержанием хлорида натрия 200 мг/л (реальное содержание 171 мг/л). Разница в том, что знать ожидаемое содержание в данном случае нам не обязательно. Одну часть раствора отдаем на анализ без изменений, вторую разбавляем дистиллированной водой в 2 раза (1 часть пробы - 1 часть воды), третью - разбавляем в 4 раза (1 часть пробы - 3 части воды). Для полной уверенности отдаем на анализ еще и дистиллированную воду (в качестве четвертого "анализируемого" образца).

Нам дали результат:

1 образец - 170 мг/л (цифра не отличается от 171 в пределах погрешности)
2 образец - 85 мг/л (т.е. 171/2 плюс-минус погрешность анализа)
3 образец - 42 мг/л (т.е. 171/4 мг/л плюс-минус погрешность анализа)
4 образец - 1 мг/л (даже если принять, что в дистиллированной воде совсем нет хлорида натрия, погрешность анализа никто не отменял)
погрешность анализа - 1 мг/л

Такие результаты выглядят правдоподобно. Если вам напишут, что в третьем образце содержание хлорида натрия в 10 раз меньше, чем в первом образце, а во втором - в 1.5 раза больше (чем в первом), - это явная сказка. Либо анализы совсем не делались, либо получить достоверный результат помешала "кривизна рук и прямизна извилин".

К сожалению, третий метод (метод разбавления) не совсем надежен. Например, если по каким-то причинам данные всех анализов завышены на 10% (систематическая ошибка), метод разбавления нам не позволит это обнаружить. Все результаты просто умножаются на коэффициент 1.1, но соотношение между результатами анализов 1, 2 и 3 образцов останется тем же (в нашем примере 1 : 1/2 : 1/4) и будет выглядеть правдоподобно. БОльшую гарантию дает метод добавок и особенно - "метод абсолютных образцов".

Приведенные выше примеры предназначены, чтобы рассказать читателю саму суть принципа: как можно проверить достоверность анализа, сделанного "на стороне". Разумеется, возможны многочисленные вариации. В частности, случай, с которым я сталкивался на практике.

Хлорид кобальта, предназначенный как кормовая добавка для скота (кобальт - микроэлемент, в больших количествах он токсичен, в малых - необходим организму). Один из образцов был разбавлен чем-то поразительно похожим на кухонную соль - это было заметно даже по внешнему виду. Ветеринарша, которая анализировала образцы на атомно-адсорбционном спектрометре, ничего не заподозрила - до тех пор, пока на экране прибора не появились неправдоподобно низкие результаты. Образец принесли ко мне в лабораторию, хорошо, что у меня был налажен метод обратного комплексонометрического титрования. Содержание кобальта в образце оказалось 1.5% (по памяти). Потом выяснилось, что это действительно был контрольный образец (метод разбавления).

Другой пример - анализ мочи. С этим примером я знаком исключительно из интернета и рассказов коллег, но выглядит он достоверно. В частности, даже при беглом поиске удалось найти описание сразу нескольких таких случаев в разных источниках.

Строго говоря, анализ мочи - биохимическое исследование, причем химический анализ - только одно из его составляющих, но сути дела это не меняет.

Порядочность и квалификация медиков, увы, часто вызывает сомнения. В том числе - и достоверность проведенных ними анализов, на основе которых потом человеку ставят диагноз. Некоторые журналисты решили проверить достоверность анализов мочи и сделали они это очень простым способом: вместо мочи отнесли на анализ зеленый чай. По виду похож, но по запаху и другим показателям отличить зеленый чай от мочи не составляет трудностей. Даже при поверхностном поиске удалось найти описание нескольких таких случаев.

В 2009 году феодосийские журналисты несколько дней подряд сдавали на анализ мочи зеленый чай. Медики нашли в чае лейкоциты и эпителий, один из анализов (по версии врачей) показал, что у пациента есть патологии.

А за несколько лет до этого подобный эксперимент провела журналистка одного из украинских телеканалов. По легенде она проходила медкомиссию для трудоустройства в детский садик. Вместо мочи сдала зеленый чай. В чае медики также "обнаружили" лейкоциты и эпителий.

Аналогичный эксперимент провели и китайские журналисты из государственного информационного агентства. Они посетили 10 больниц в городе Ханчжоу, столице провинции Чжэцзян, и пожаловались на плохое самочувствие. Под видом анализа мочи журналисты сдали чай.

По результатам анализа шесть больниц диагностировали у них инфекцию мочевой системы и выписали лекарства.

Черкасские журналисты добавили в чай сахар и соль и понесли его на анализ вместо мочи. В качестве "жертв" было выбрано 2 частные лаборатории и 2 государственные поликлиники (детская и городская). В детской поликлинике в результатах анализа написали: "грязно собранная моча" - вполне адекватный результат. В других лабораториях в чае нашли лейкоциты и эритроциты (по-видимому, бывают такие сорта чая - с клетками крови). Причем один из результатов анализа "мочи" свидетельствовал о возможной патологии.

В оправдание медиков можно сказать, что анализ мочи может обнаружить в основном явную патологию. Если явных отклонений нет, не так важно, сколько в моче лимфоцитов: 1, 2 или 0 (в любом случае человек здоров). Поэтому, не обнаружив лимфоцитов, лаборант по чисто психологическим причинам может их "дописать". Другое дело, что некоторые медики "находили" патологию, назначали обследование и лечение на основе "анализов" зеленого чая.

Мочу исследуют не только чтобы узнать состояние здоровья человека. Одно из направлений - анализ мочи спортсменов для обнаружения факта употребления ними допинга (препаратов, запрещенных правилами соревнований). К сожалению, в наше время т.н. большой спорт - не спорт, а политика и бизнес.

Чтобы избежать разоблачения, "допинговые" спортсмены и их тренеры используют много изощренных способов. В частности, разрабатываются новые фармацевтические препараты, которые дают эффект, но еще не успели попасть в список запрещенных. Знакомый рассказывал, что болгарские тяжелоатлеты заливали в мочевой пузырь "чистую" мочу без следов допинга через катетер. Процедура была болезненной, но позволяла обмануть допинговый тест - пока советские спортсмены не узнали и не "настучали" на конкурентов.

На прошлой олимпиаде в г. Сочи сборная Российской Федерации поступала проще: моча в емкостях для анализа просто подменялась на чистую. Это делали специальные сотрудники, которые имели доступ к образцам через проделанное в стене отверстие. Человеческий фактор позволил обмануть допинг-пробу. Даже если анализ проводили квалифицированные и неподкупные специалисты, они ничего не обнаружили. Но шила в мешке не утаишь и виной этому тот же человеческий фактор.

<Качественные реакции. Qualitative Chemical Analysis>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом] [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном 2] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Опыты по химии - видео, фотографии, описание, обсуждение (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]