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第七章电化学分析技术和临床相关仪器§7-0概述§7-1电化学分析原理§7-2电解质分析仪§7-3血气分析仪
7-0概述血气分析仪(bloodgasanalyzers)分类电解质分析仪一、电化学临床分析仪器(electrolytechemistryanalyzers)电化学临床分析仪器是利用电化学分析技术而设计的临床分析仪器。
1.电解质分析仪测量样品中的指标:钾、钠、氯、钙、锂、镁等。采用离子选择性电极(ISE)测量体液中离子浓度的仪器。
测量样品中的指标:2.血气分析仪pH、PCO2、PO2、AB、SB、BB、TCO2、BEblood、BEECF、SO2等。利用电极对血样中的酸碱度(pH)、二氧化碳分压(PCO2)和氧分压(PO2)进行测定的仪器。
二、电化学分析法(Electrochemicalanalysis)21电化学分析法是建立在溶液电化学性质基础上的一类分析方法。确定测定物理量参与反应的化学物质的量电位电流电导电量435
7-1电化学分析原理pH值测定原理标准氢电极:基准,电位值为零(任何温度)。电极反应:Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-电极电位(25℃):EHg2Cl/Hg=E?Hg22+Cl/Hg-0.059lgaCl-电极内溶液的Cl-活度一定时,甘汞电极电位固定。参比电极(正极)甘汞电极:
银-氯化银电极:银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构成了银-氯化银电极。电极反应:AgCl+e-==Ag+Cl-
指示电极(负极)玻璃电极对溶液pH的敏感程度取决于电极的玻璃膜。在25℃时,玻璃电极的电极电位:pH玻璃膜电极
2.电化学法测量血液pH膜电极特点:对特定离子有选择性响应(离子选择性电极)。膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中,则电池为:外参比电极‖被测溶液(ai未知)∣内充溶液(ai一定)∣内参比电极(敏感膜)内外参比电极的电位值固定,且内充溶液中离子的活度也一定,则电池电动势为:
通常采用二次测量法,即用相同的仪器测定标准溶液和待测溶液的电动势,以确定待测液的pH。采用的电池组成是:(-)玻璃电极︱待测溶液(pHx)‖饱和甘汞电极(+)(-)玻璃电极︱标准缓冲溶液(pHs)‖饱和甘汞电极(+)-EESXFRT/303.2pHpHSX+=
由于各玻璃电极的K玻不尽相同,在测定时仪器需用标准缓冲溶液进行校正。常用标准缓冲溶液(1)0.05mol/Kg邻苯二甲酸氢钾溶液37℃,pH值:6.8437℃,pH值:4.02(2)0.025mol/Kg混合磷酸盐溶液
二、离子选择性电极工作原理(principalofIonselectiveelectrode)离子选择性电极的结构01离子选择性电极又称膜电极(membraneelectrodes)03膜电极的关键:是一个称为选择膜的敏感元件。05膜电位:膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。02特点:仅对溶液中特定离子有选择性响应。04敏感元件:单晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等构成。06
离子选择电极的构造
logo离子选择性电极的电极电位表示为:阳离子选择性电极为+;阴离子选择性电极为-;n为离子电荷数;Cx为被测离子浓度;fx为被测离子活度系数;K在测量条件恒定时为常数。
2.离子选择性电极的测量方法对阳离子响应的电极,取正号;对阴离子响应的电极,取负号。ISE与参比电极共同浸入样品试液中构成一个原电池,通过测量原电池的电动势E,便可求得被测离子的活度或浓度。离子选择性电极作正极时:
间接法----血清经一定离子强度缓冲溶液稀释后由电极测量。直接法间接法直接法----血清不经稀释直接由电极测量ISE测量方法分类:
PO2电极是氧化还原电极,对氧的测量是基于电解氧的原理实现的。目前用得最多的氧电极是电解式的Clark氧电极,Clark氧电极是由铂阴极、Ag/AgCl阳极、KCl电解质和透气膜所构成。三、氧分压(PO2)电极的工作原理
Clark氧电极的结构待测溶液中的O2可以借助电极外表面的O2渗透膜(约20?m的聚丙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯),依靠PO2梯度透过膜而进入电极。
外加直流电压在测定时,O2在铂阴极表面发生的反应如下:0.4V进入电极内O2不反应0.4V~0.8V在铂阴极表面被还原O2+2H2O→H2O2H2O2+2e-→2OH-
当阴极表面附近的氧被消耗后,阴
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