Государственный первичный специальный эталон единицы количества теплоты в области калориметрии растворения и реакций ГЭТ 133-2023

Показана необходимость разработки методов и средств воспроизведения и передачи единицы количества теплоты в области измерений малых тепловых эффектов физико-химических взаимодействий  методом изотермической титрационной калориметрии. Актуальность работы обусловлена широтой применения изотермических калориметров титрования, реализующих данный метод, и отсутствием стандартизованных метрологических процедур и инструментов метрологического обеспечения. Для решения проблемы обеспечения единства и прослеживаемости измерений в указанной области лабораторией калориметрии ВНИИМ проведены исследования с целью расширения функциональных и измерительных возможностей Государственного первичного специального эталона единицы количества теплоты в области калориметрии растворения и реакций ГЭТ 133-2012. В ходе работ разработан, исследован и включён в состав усовершенствованного ГЭТ 133-2012 эталонный микрокалориметр титрования МКТ, предназначенный для воспроизведения, хранения и передачи единицы количества теплоты в области измерений малых тепловых эффектов в жидких средах. В результате исследований микрокалориметра МКТ подтверждена возможность воспроизведения и передачи единицы количества теплоты в диапазоне 100–5000 мкДж с расширенной неопределённостью 1,2–8,6 %. Усовершенствованный ГЭТ 133-2012 с обновленным составом и новыми метрологическими характеристиками утверждён как Государственный первичный специальный эталон единицы количества теплоты в области калориметрии растворения и реакций ГЭТ 133-2023. Расширение эталонной базы в области изотермической калориметрии титрования позволило заложить основы для создания новых метрологических средств передачи единицы количества теплоты в области калориметрии растворения и реакций.

1. Kabiri M., Unsworth L. D. Biomacromolecules, 2014, vol. 15, no. 10, pp. 3463–3473. https://doi.org/10.1021/bm5004515

2. Falconer R. J., Penkova A., Jelesarov I., Collins B. M. J. Mol. Recognit. 2010, vol. 23, no. 5, pp. 395–413. https://doi.org/10.1002/jmr.1025

3. Falconer R. J., Collins B. M., J. Mol. Recognit. 2011, vol. 24, no. 1, pp. 1–16. https://doi.org/10.1002/jmr.1073

4. Baranauskiene L., Petrikaite V., Matuliene J., Daumantas M. Int. J. Mol. Sci. 2009, vol. 10, no. 6, pp. 2752–2762. https://doi.org/10.3390/ijms10062752

5. Paketurytė V., Linkuvienė V., Krainer G., Chen W-Y., Daumantas M. Eur. Biophys. J. 2019, vol. 48, pp. 139–152. https://doi.org/10.1007/s00249-018-1341-z

6. Myszka D. G., Abdiche Y. N., Arisaka F. et al. The ABRFMIRG’02 Study: Assembly State, Thermodynamic, and Kinetic Analysis of an Enzyme/Inhibitor Interaction, Journal of Biomolecular Techniques, 2003, vol. 14, no. 4, pp. 247–269.

7. Velazquez-Campoy A., Claro B., Abian O. et al. Eur. Biophys. J. 2021, vol. 50, pp. 429–451. https://doi.org/10.1007/s00249-021-01523-7

8. Demarse N. A., Quinn C. F., Eggett D. L. et al. Anal. Biochem. 2011, vol. 417, iss. 2, pp. 247–255. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.06.014

9. Adao R., Bai G., Loh W., Bastos M., J. Chem. Thermodynamics, 2012, vol. 52, pp. 57–63. https://doi.org/10.1016/j.jct.2011.12.018

10. Wadso I., Goldberg R.N., Pure and Appl. Chem., 2001, vol. 73, no. 10, pp. 1625–1639. https://doi.org/10.1351/pac200173101625

11. Kantonen S. A., Henriksen N. M., Gilson M. K. Biochimica et Biophysica Acta, 2017, vol. 1861, iss. 2, pp. 485–498. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2016.09.002

12. Nguyen T. H., Rustenburg A. S., Krimmer S. G. et al. PLOS ONE, 2018, vol. 13, no. 9, pp. 1–26. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0203224

13. Hansen L. D., Quinn C. European Biophysics Journal, 2019, vol. 48, pp. 825–835. https://doi.org/10.1007/s00249-019-01399-8

14. Tellinghuisen J., Chodera J. D. Analytical Biochemistry, 2011, vol. 414, iss. 2, pp. 297–299. https://doi.org/10.1016/j.ab.2011.03.024

15. Medoš Ž., Cobanov I., Bester-Rogac M., Sarac B. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2021, vol. 145, pp. 87–96. https://doi.org/10.1007/s10973-020-09663-2

16. Колесов В. П. Основы термохимии, М.: Изд-во МГУ, 1996. 205 с. [Kolesov V. P. Osnovy termokhimii [Fundamentals of Thermochemistry], Moscow, MSU Publ., 1996, 205 p. (In Russ.)]

17. JCGM 100:2008. Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement. First edition. JCGM, 2008, 134 p.

18. Christensen J. J., Hansen L. D., Izatt R. M. Handbook of Proton Ionizations Heats, WileyInterscience, 1976, 269 p.

19. Мишина К. А Метрологическое обеспечение в области изотермической калориметрии титрования: перспективы разработки стандартных образцов // Эталоны. Стандартные образцы. 2023. Т. 19. № 3. С. 31–43.

20. https://doi.org/10.20915/2077-1177-2023-19-3-31-43