Chimia în viața de zi cu zi: Benzi de testare pentru analize de urină

Medicii folosesc adesea benzi de testare de unică folosință pentru a măsura cantitățile de diferite substanțe din urina unui pacient (Figura 12.4). Aceste benzi de testare conțin diverși reactivi chimici, încorporați în tampoane mici în diferite locații de-a lungul benzii, care suferă modificări de culoare la expunerea la concentrații suficiente de substanțe specifice. Instrucțiunile de utilizare pentru benzile de testare subliniază adesea că timpul de citire adecvat este esențial pentru rezultate optime. Acest accent pe timpul de citire sugerează că aspectele cinetice ale reacțiilor chimice care apar pe banda de testare sunt considerații importante.

Testul pentru glucoză urinară se bazează pe un proces în două etape reprezentat de ecuațiile chimice prezentate aici:

C₆H₁₂O₆ + O₂ → (catalizator) C₆H₁₀O₆ + H₂O₂

H₂O₂ + 2I⁻+2H⁺→ (catalizator) 2H₂O+I₂

Prima ecuație descrie oxidarea glucozei în urină pentru a produce glucolactonă și peroxid de hidrogen. Peroxidul de hidrogen produs ulterior oxidează ionul de iodură incolor pentru a produce iod brun, care poate fi detectat vizual. Unele benzi includ o substanță suplimentară care reacționează cu iodul pentru a produce o schimbare de culoare mai distinctă.

Cele două reacții de testare prezentate mai sus sunt în mod inerent foarte lente, dar ratele lor sunt crescute de enzime speciale încorporate în banda de test. Acesta este un exemplu de cataliză, un subiect discutat mai târziu în acest capitol. O bandă de testare tipică pentru glucoză pentru utilizare cu urină necesită aproximativ 30 de secunde pentru finalizarea reacțiilor de formare a culorii. Citirea prea devreme a rezultatului ar putea conduce la concluzia că concentrația de glucoză a probei de urină este mai mică decât este de fapt (un rezultat fals negativ). Așteptarea prea mult timp pentru a evalua schimbarea culorii poate duce la un fals pozitiv din cauza oxidării mai lente (necatalizate) a ionului de iodură de către alte substanțe găsite în urină.

O fotografie arată 8 benzi de testare așezate pe prosoape de hârtie. Fiecare bandă conține 11 secțiuni mici de diferite culori, inclusiv galben, cafeniu, negru, roșu, portocaliu, albastru, alb și verde.

Figura 12.4 Benzile de testare sunt utilizate în mod obișnuit pentru a detecta prezența unor substanțe specifice în urina unei persoane. Multe benzi de testare au mai multe tampoane care conțin diverși reactivi pentru a permite detectarea mai multor substanțe pe o singură bandă. (Credit: Iqbal Osman)