1. АНАЛИЗЫН ФИЗИК ХИМИЙН АРГУУД
Орчин үед шинжилгээ судалгааны салбар хөгжихийн хирээр хүнсний бүтээгдэхүүнийг
шинжлэхэд тусгай тоног төхөөрөмжүүдийг хэрэглэх болсноор шинжилгэний явцыг хөнгөвчилж,
илүү найдвартай үр дүн гаргадаг болоод байна. Хүнсний бүтээгдэхүүний шинжилгээнд багажин
шинжилгээний аргуудыг хэрэглэх болсноор тэдгээрт агуулагдах олон янзын микроэлементүүдийг
тодорхойлох боломж бий болж байна. Шинжилж байгаа үзүүлэлтүүдийн тухайд нарийвчлал
сайтай, нарийн үр дүнг хурдан хугацаанд гарган авах боломжтой учраас багажин шинжилгээний
арга өргөн дэлгэрч байгаа юм. Багажин шинжилгээний аргаар бүтээгдэхүүний хэрэглээний
үзүүлэлтүүдийг тодорхойлохоос гадна нормативын бичиг баримтан дээр бичигдээгүй эргэлзээтэй
бодис, элементүүдийг тодорхойлоход ашиглана.
Багажин шинжилгээний аргыг сонгохдоо тодорхойлохыг зорьж буй үзүүлэлтийн хязгаар,
олон тооны элементийг тодорхойлох шаардлага байгаа, эсэх, зөвшөөрөгдөх алдааны хязгаар,
хугацааны зарцуулалт, эдийн засгийн боломж зэрэг хүчин зүйлүүдийг харгалзан үзэх хэрэгтэй.
Эрдэмтэн судаачид хүнсний бүтээгдэхүүнийг шинжлэхэд багажин шинжилгээний аргыг
хэрэглэхдээ дээж бэлтгэхэд зарцуулах хугацаа, нарийн шинжилгээний үед хамгийн найдвартай үр
дүн гардаг зэргийг харгалзан багажин шинжилгээг сонгож байна. Хүнсний бүтээгдэхүүнийг
шинжлэхэд маш олон төрлийн багажин шинжилгээний аргуудыг ашиглаж байна. Үүнд: Уургийг
электрофорез, хроматографийн аргуудаар, нүүрс усыг спектрофотометрийн аргаар,өөх тос, тосны
хүчлийн бүрэлдэхүүн, амин дэмийн агууламжийг төрөл бүрийн хроматографийн аргуудаар,
эрдсийн агууламж, бичил элементүүдийн шинжилгээг атом адсорбцийн спектрофотометрийн
аргаар гэх мэт маш олон янзын багаж, аргуудыг хэрэглэж байна.
Дараах хүснэгтэд орчин үеийн багажин шинжилгээний дэвшилтэт аргуудыг тоймлон
үзүүллээ.
Хүснэгт 1. Багажин шинжилгээний аргуудын дохионууд
Дохио Багажин шинжилгээний аргууд Дохио Багажин шинжилгээний аргууд
Шингээлтийн спектроскопи
(рентген туяаны, хэт ягаан
Ялгаруулалт ба
туяаны, нил улаан туяаны), Цахилгаан цэнэг Кулонометр
цацаргалт
флуоресценц, фосфоресценц,
люминесценц
Спектрофотометр, фотометр
(рентген туяаны, хэт ягаан
туяаны, нил улаан туяаны),
Шингээлт ба Цахилгаан
фотоакустик спектроскоп, Поляриграф, амперметр
цацаргалт гүйдэл
цахилгаан соронзон резонанс,
электрон үүлийн резонансын
спектроскоп
Цацрагийн Турбидометр, нефелометр, Цахилгаан
Кондуктометр
сарнилт Раман спектроскоп эсэргүүцэл
Масс ба
Цацрагийн
Рефрактометр, интерферометр цэнэгийн Масс спектроскоп
хугарал
харьцаа
Цацрагийн Рентген ба цахилгаан
Урвалын хурд Кинетикийн аргууд
дифракц дифракцийн аргууд
Цацрагийн Дулааны шинж Дулаан дамжуулалт ба
Поляриметр
эргэлт чанарууд энтальпийн аргууд
1

2. Цахилгаан Потенциометр, Идэвхжүүлэх ба изотопын
Цацраг идэвх
потенциал хронопотенциометр шингэрүүлэлтийн аргууд
Дээрх хүснэгтээс харахад орчин үеийн химичдийн өмнө маш олон янзын багажин
шинжилгээний аргууд байна. Эдгээр аргуудаас тохирсон зөв аргаа сонгох нь ер нь хэцүү байдаг.
Аргаа зөв тодорхойлохын тулд шинжилгээнийхээ шийдвэрлэх асуудлын мөн чанарыг
тодорхойлно. Үүний тулд дараах асуултуудад хариулах хэрэгтэй болно. Үүнд:
1. Нарийвчлал, оновчлол нь ямар байх,
2. Дээж ямар хэмжээтэй байгаа,
3. Шинжлэгдэхүүний концентраци ямар байгаа,
4. Дээжин дэх ямар бодисууд саад учруулах,
5. Дээжний матриксийн физик, химийн шинж чанар нь ямар болох,
6. Хичнээн дээжинд шинжилгээ хийх зэрэг асуултуудад хариулах хэрэгтэй.
ЭЛЕКТРОФОРЕЗЫН АРГА
Электрофорезийн арга нь нийлмэл бодисуудыг тэдгээрийн физик-химийн шинж чанарт нь
үндэслэн тодорхойлж буй бодис, нэгдлүүдийг цэврээр нь ялган тодорхойлох аргад (электрофорез,
хроматографи, ультрацентрфуг гэх мэт) үндэслэгдсэн байдаг. 1909 онд Михаэлис анх удаа
коллоид ион цахилгаан талбайд хөдлөх тухай бичиж “электрофорез” гэсэн нэр томъѐог
хэрэглэжээ.
Аргын мөн чанар. Макромолекулууд нь электродиссоциацид орох онцлогтой бөгөөд
цахилгаан цэнэгийг зөөж чаддаг. Эдгээр макромолекулуудын ерөнхий цэнэг нь юуны өмнө орчинд
буй устөрөгчийн ионы концентрациар тодорхойлогдох боловч мөн бага, өндөр молекулт нэгдлийн
ионтой харилцан үйлчлэлцэх явцаас хамаарч байдаг ба энэ шинж чанар дээр нь электрофорезийн
ялгах зарчим үндэслэгддэг юм. Орчин үеийн ойлголтоор макромолекулуудын цэнэглэгдсэн
(туйлжсан) жижиг хэсгүүд (0.001-ээс 0.1nm) цахилгаан талбайд (тогтмол гүйдэлд)) нийт
цэнэгийнхээ (анион, эсбэл катион, нэг бол цахилгаан саармаг) хэмжээнээс хамааран цахилгаан
талбайд анод буюу катод руу хөдлөхийг явцыг электрофорез гэнэ.
ХРОМАТОГРАФИЙН АРГУУД БА ТЭДГЭЭРИЙН ХЭРЭГЛЭЭ
Хроматографийн товч түүх. Оросын эрдэмтэн ургамал судлаач М. С. Цвет (1872 - 1919)
ургамлын хлоропластаас ялгасан будагч бодисуудыг хроматографийн (Croma-өнгө, graf-бичих
гэсэн утгатай) аргаар ялгасан түүхтэй.
Хроматографи гэж юу вэ?. Биохимийн судалгааны орчин үеийн аргын нэг нь
хроматографийн арга бөгөөд “Cromаtos”-өнгө, „grafio”- бичих гэсэн Грек үгээс гаралтай ба
хроматографиар ялгарсан (хуваарилагдсан) бодисуудын ялгаралт өөр өөр хурдтай, тэрчлэн
адсорбент дээр өнгө, өнгөөрөө ялгарч байсан тул хроматографи (өнгөөр бичигч) хэмээн нэрлэжээ.
Хроматографийн аргыг хэрэглэх салбарууд. Янз бүрийн хольцоос бие даасан бодис ялгах
асуудал химийн судалгааны үндсэн зорилтын нэг юм.Энэхүү аргыг биохими, физиологи,
вируслоги, микробиологийн салбаруудад маш өргөн хэрэглэгддэг. Өнөө цагт хүнсний аюулгүй
байдалтай холбоотойгоор хүнсний түүхий эд, бүтээгдэхүүнд олон талын өргөн хүрээтэй судалгааг
энэхүү аргаар хийж байна.
Хроматографуудыг хэрэглээнээс нь хамааруулан ангилах нь
2

3. Анализийн (Хольцын найрлагад тооны ба чанарын тодорхойлолт хийх),
Анализийн биш (хийн даралт, уусах дулаан, идэвхийн коэффициент гэх мэтээр
сорбатуудын физик – химийн шинж чанарыг судлах),
Препаратив (Цэвэр буюу маш цэвэр байдлаар бодис гарган авах арга),
Үйлдвэрлэлийн (Эмийн бэлдмэлүүд гэх мэт бие даасан бодисыг их хэмжээгээр гарган авах)
гэх мэт. Хроматографийн арга бүхэн шинэ шинэ вариантаар баяжиж байдаг.
Хроматографийн аргыг сонгох. Ямар төрлийн хроматографийн аргыг юуг тодорхойлж
болохыг сонгох нь судалгааг үнэмшил сайтай үр дүн магадлалтай болох үндэс болдог.
Хроматографийн арга уураг Пептид Аминхүчил
Цаасны хуваарилалтын - + +
Нимгэн үеийн
- ++ ++
адсорбцийн
Нэвчих (проникающая) +++ + -
Хий – шингэний - - ++
Ион солилцооны + ++ +++
Аффиний +++ + -
ХИМИЙН ЭЛЕМЕНТҮҮДИЙГ ТОДОРХОЙЛОХ ОРЧИН ҮЕИЙН АРГУУД
Шинжилгээний материалд буй химийн маш бага агууламжтай элементүүдийг атом
абсорбцийн, атомын эмиссийн, рентгенфлуоресценцийн, масс спектор фотометрийн, гаммаспектор
фотометрийн , хос плазмт оптик эмиссийн спектометрийн гэх мэт аргууд хэрэглэн металлурги,
химийн үйлдвэр, хүрээлэн байгаа орчны хүрээнд шинжилгээ, судалгаа хийдэг юм.
Атомын ионы спектрийн тухай ойлголт. Электросоронзон туяаны шингээлтийн
цацруулалтын хэмжээгээр атом болон ионы спекторын шинж чанарыг тодорхойлох боломжтой.
Энерги нь атомыг шингээн, электроны үсрэлт үүсгэн, энерги ялгаруулж, харин атомын энерги нь
багассаар фотон ялгаруулж байдаг. Орбитал дахь атомын электронууд нь цөм рүүгээ шилжин
хөдлөх үед өдөөгдөх энерги нь багассдаг энэхүү үеийг хэвийн төлөв байдал гэдэг. Электрон
соронзон туяа эсвэл электрон, атом, ион, молекулын мөргөлдөөний шингээлтийн үр дүнд энергийн
төвшин нэмэгдэн кинетик энергийн хурд нь нэмэгдэх энэ үеийг өдөөгдсөн төлөв байдал гэнэ.
Электросоронзон туяа буюу фотон гэдэг нь атомын энерги тогтвор муутай үедээ өдөөгдсөн
төлөвт байх ба эргээд энергиэ алдан өдөөгдөж жижиг хэсгүүд болон цацрахыг хэлнэ. Ионууд нь
хэвийн ба өдөөгдсөн төлөв байдалд байхдаа энерги цацруулах буюу шингээх процесст ордог ба
элемент бүрийн ионжих процесс өөр өөр байдагт аргын гол онцлог оршино. Мөн энерги, долгионы
урт хоѐр урвуу хамааралтай. Энерги өсч байхад долгионы урт буурч байдаг жамтай.
Рентген флюресценцийн арга. 1895 онд Вильгеллм Конрад Рентген хоолойноос гарах
рентген туяаг нээж Х-цацраг буюу Х-туяа гэж нэрлэсэн бол 1913 онд энэхүү туяаг ашиглан XRF
туяа үүсэх боломжийг нээсэн түүхтэй.
Рентгенфлюресценцийн аргаар шинжилгээ хийх дээжийн агрегат төлөв нь:
Хатуу (нэг талыг өнгөлсөн, нунтаг, шахмал хайлмал гэх мэт)
Шингэн (зориулалт бүхий кюетэнд байлгаж шинжилдэг) гэсэн хоѐр янз байна.
Анализийн давуу тал буюу онцлог нь:
3

4. олон элемент тодорхойлох, хатуу болон шингэн дээжинд элемент тодорхойлох, бага
дээжинд судалгаа хийх боломжтой
Тодорхойлох концентрацийн муж нь ppm-ээс процент хүртэл (буюу үндсэн болон микро
хольц элементүүдийг тодорхойлох бүрэн боломтой байна))
Атом шингээлтийн спекторскопын арга. Атом шингээлтийн анализийн арга нь ихэнхи
металл элементэд өндөр мэдрэмжтэй шинжилгээ хийх арга юм.
Энэхүү аргыг бичил металлын аналиизад хэрэглэж болохыг 1955 онд Австралийн Уолш,
Голландын Алкемед нар анх нээсэн бөгөөд уг аргын үндсэн зарчим нь 100 гаруй жилийн
өмнөх спектрийн судалгаанаас үндэслэлтэй.
Атом тус бүр тодорхой долгионы урттай спектрийг шингээх чадвартай бөгөөд шингээх
спектрийн долгионы урт нь цацруулах спектрийн долгионы урттай ижил байдаг юм.
Атом шингээлтийн спектрометрийн арга нь саармаг атомууд гэрлийг шингээх үзэгдэл дээр
үндэслэгдэнэ.
Атом шингээлтийн спектрометрийн үндсэн зарчим нь металын атом тодорхой долгионы
уртад гэрлийг шингээх шинж чанар буюу гэрэл хөндий катодтай лампаас дөлийг дайран
өнгөрч резонансын долгионы уртын цацраг монохроматор шүүлтүүрээр ялгагдан
фотодетекторт ирэх явц юм.
Атом шингээлтийн спектрометрийн аргын давуу тал, хэрэглээ
Уул уурхайн төрөл бүрийн дээж, хөрс, хүнс, агаарын олон төрлийн шинжилгээнд өргөн
хэрглэх давуу талуудтай учир, ялангуяа дээр дурьдсан шинжилгээ судалгааны ажил дэлхий
дахины анхаарлыг татаж байгаа өнөө үед маш хэрэгцээтэй болж байна. Энэхүү аргаар дор
80 гаруй элементийг ppm болон ppb-ийн төвшинд тодорхойлох бүрэн боломж нээгдсэн
байна. Өөрөөр хэлбэл бараг бүх элементийг атом шингээлтийн спектроскопын аргаар
тодорхойлох боломж бүрдсэн байна.
Цөмийн Соронзон Резонансын спектроскопийн арга. Цөмийн соронзон резонансын
үзэгдлийг ашигласан шинжилгээний арга эрчимтэй хөгжсөнөөр энгийн органик нэгдлээс эхлээд
молекулын тоо 150 000 хүртлэх уурагт бодисын бүтцийг тодорхойлох боломжтой болсон. Мөн
хатуу биеийн анализын NMR арга хөгжин хатуу төлөвт байгаа биеийн NMR анализийн спектрийг
хэмжиж чаддаг болсон юм.
Хэрэглээнээс нь хамааруулан юу судлах вэ?
Органик, металл-органик, биохимийн молекулуудын бүтцийн тайлбар, тодорхойлолтыг
хийх,
Янз бүрийн адсорбат бодисын тоо хэмжээг тодорхойлох ,
Бодисын агууламжинд тооны шинжилгээ хийх,
Олон бодисыг хольц байдлаар агуулсан дээжинд шинжилгээ хийх. Үүнд: гидроксил,
карбоксил, карбон, амин, амид гэх мэтийн бүлгүүдийн тодорхойлох,
4