基础电极测量原理课件.pptx

1、基础电极测量原理基础电极测量原理香港利昌投资有限公司香港利昌投资有限公司电极的种类电极的种类l指示电极指示电极:能对待测离子作出响应能对待测离子作出响应,电极电位随电极电位随离子活度离子活度(浓度浓度)变化电极变化电极,也可称作测量电极也可称作测量电极 .离子选择性电极已成为最常用的指示电极离子选择性电极已成为最常用的指示电极.l参比电极参比电极:电极电位不随样品中待测离子活度电极电位不随样品中待测离子活度(浓度浓度)变化而变化变化而变化,有恒定电位的电极有恒定电位的电极.最常用最常用电极为甘汞电极电极为甘汞电极.离子选择电极离子选择电极lNOVANOVA的离子选择电极可测量的离子选择电极可测

2、量PH,Na+,K+,Cl-PH,Na+,K+,Cl-,Ca+,Mg+,Ca+,Mg+的活度或浓度的活度或浓度. .l工作原理工作原理: :在参比电极和指示电极中共同注入在参比电极和指示电极中共同注入标准液构成一个流路池标准液构成一个流路池, ,通过测量此流路池的通过测量此流路池的电动势赤测得离子的活度或浓度电动势赤测得离子的活度或浓度. .改变电极敏改变电极敏感膜的材料可以制成多种只对某一离子产生响感膜的材料可以制成多种只对某一离子产生响应，其它离子不发生干扰的指示电极。应，其它离子不发生干扰的指示电极。离子选择电极离子选择电极离子选择电极的离子与通透膜之间可以用锁和钥匙来形容。膜=锁离子=

3、钥匙气敏电极气敏电极l主要由四部分组成：指示电极、参比电极、透主要由四部分组成：指示电极、参比电极、透气膜和内溶液。对待测气体的浓度或分压的变气膜和内溶液。对待测气体的浓度或分压的变化作出选择性响应。在不同的气敏电极中，内化作出选择性响应。在不同的气敏电极中，内溶液的组份不一样，但都含有与待测气体建立溶液的组份不一样，但都含有与待测气体建立化学平衡相关的离子及维持内外渗透压平衡的化学平衡相关的离子及维持内外渗透压平衡的电解质等，使来自样品中气体变化的信号定量电解质等，使来自样品中气体变化的信号定量地转成离子浓度的变化。如：地转成离子浓度的变化。如：PO2电极和电极和PCO2电极。电极。PCO2

4、电极测理原理电极测理原理lPCO2电极是一种电极是一种PH复合电极，参比电极与指示电极复合电极，参比电极与指示电极通过电极外缓冲液（通过电极外缓冲液（NAHCO3）构成一个）构成一个PH电极电电极电势测量系统。电极外缓冲液与待测样品之间用一种硅势测量系统。电极外缓冲液与待测样品之间用一种硅橡透气膜隔开，当样品中的橡透气膜隔开，当样品中的CO2渗过硅橡胶透气膜进渗过硅橡胶透气膜进入电极外缓冲液时，就会反应入电极外缓冲液时，就会反应:CO2+H2OH2CO3 H+ +HCO3-，从而改就电极外缓冲液的从而改就电极外缓冲液的PH值，使值，使PH电极电势也发生改变，改变量的大小取决于样品中的电极电势也

5、发生改变，改变量的大小取决于样品中的PCO2，然后计算出待测样品中的，然后计算出待测样品中的PCO2的大小。的大小。PCO2电极测理原理电极测理原理PO2电极的测量原理电极的测量原理l它是由一根直径很细表面积很小的铂阴极和一直径较它是由一根直径很细表面积很小的铂阴极和一直径较粗、表面积相对很大的粗、表面积相对很大的Ag/Agcl阳极组成一个电极。阳极组成一个电极。将此电极浸入电极缓冲液，再用氧透气膜与待测样本将此电极浸入电极缓冲液，再用氧透气膜与待测样本隔开。样本的隔开。样本的O2可以供膜外可以供膜外PO2的梯度透过膜进入电的梯度透过膜进入电极。铂极。铂-Ag/Agcl电极之间加有稳定的电极之

6、间加有稳定的0.6-0.8V的极化的极化电压电压,通过透气膜进入电极的通过透气膜进入电极的O2在阴极表面被还原，在阴极表面被还原，产生电流使阴极表面的氧浓度远远低于阳极表面，这产生电流使阴极表面的氧浓度远远低于阳极表面，这时发生浓度扩散，当扩散梯度相对稳定时，就产生了时发生浓度扩散，当扩散梯度相对稳定时，就产生了一个稳定的电流，此扩散极限电流的大小决定于渗透一个稳定的电流，此扩散极限电流的大小决定于渗透到阴极表面氧的多少，后者决定于膜外的到阴极表面氧的多少，后者决定于膜外的PO2PO2电极的测量原理电极的测量原理GluLac电极的测量原理电极的测量原理l是在电极膜上再覆盖一层固化有葡萄糖氧化酶

7、、乳酸是在电极膜上再覆盖一层固化有葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶的半透膜面构成。当样品中葡萄糖、乳酸与酶氧化酶的半透膜面构成。当样品中葡萄糖、乳酸与酶接触时，发生酶促反应半伴有接触时，发生酶促反应半伴有H2O2生成，产生的生成，产生的H2O2进一步透过电极膜，因在铂作为阳极和进一步透过电极膜，因在铂作为阳极和Ag/Agcl作为阴极之间加有作为阴极之间加有0.7V极化电压，透过膜的极化电压，透过膜的H2O2到到达铂阳极表面时很快被氧化，产生饱和电流，通过测达铂阳极表面时很快被氧化，产生饱和电流，通过测量该电流的大小，并在两种不同的浓度的葡萄糖、乳量该电流的大小，并在两种不同的浓度的葡萄糖、乳酸标准液校

8、正后，即可计算出样品中的葡萄糖、乳酸酸标准液校正后，即可计算出样品中的葡萄糖、乳酸的含量。的含量。Glu + O2 + H2O 葡萄糖氧化酶 H2O2 葡萄糖酸 H2O2 O2 + 2H+ 2e-葡萄糖(GLU)电极的反应原理 乳酸盐 乳酸氧化酶 H2O2 + 葡萄糖酸 H2O2 O2 + 2H+ 2e- -GluLac电极的测量原理电极的测量原理尿素的测量原理尿素的测量原理l它是一种铵离子选择电极，只不过在铵离子选择电它是一种铵离子选择电极，只不过在铵离子选择电极上增加了一层固化有尿酶的透气膜。当样品中的极上增加了一层固化有尿酶的透气膜。当样品中的尿素与膜上的酶发生酶促反应并伴有尿素与膜上的

9、酶发生酶促反应并伴有NH2有生成，有生成，NH3再透过透气膜与电极缓冲液的再透过透气膜与电极缓冲液的H+发生反应生成发生反应生成HN4。生成的。生成的NH4+可使铵离子选择电极与参比电极可使铵离子选择电极与参比电极组成的流路的电动势发生改变，通过两种不同浓度组成的流路的电动势发生改变，通过两种不同浓度的尿素标准液校正求得的常数，计算样本中的尿素的尿素标准液校正求得的常数，计算样本中的尿素含量。含量。尿素 (Urea)电极的反应原理Urea + H2O 尿素酶 2NH3 CO2 2HNH3 + H+ NH4+尿素的测量原理尿素的测量原理肌酐(Crea)电极的反应原理肌酐 H2O 氨基水解酶 肌酸

10、 肌酸 H2O 氨基水解酶 肌氨酸 尿素肌氨酸 O2 H2O 肌氨酸氧化酶 甲醛 甘油酸 H2O2H2O2 O2 + 2H+ 2e- -氧饱和度及血红蛋白测量原理氧饱和度及血红蛋白测量原理l根据血红蛋白衍生物的光谱特性根据血红蛋白衍生物的光谱特性,不民携氧量的红细胞不民携氧量的红细胞或含其他血红蛋白衍生物的红细胞只吸收特定波长的或含其他血红蛋白衍生物的红细胞只吸收特定波长的光光.用多束学学纤维将多波长光照射血液样品用多束学学纤维将多波长光照射血液样品,不同携不同携氧量的红细胞及含其他血红蛋白衍生物的红细胞在红氧量的红细胞及含其他血红蛋白衍生物的红细胞在红光和红外光的吸收差别较大光和红外光的吸收

11、差别较大,光吸收程度和光散射程度光吸收程度和光散射程度主要与血红蛋白衍生物含量有关。通过测量对光吸收主要与血红蛋白衍生物含量有关。通过测量对光吸收后经过分光反射到与光学纤维相连的光感应器上的强后经过分光反射到与光学纤维相连的光感应器上的强度，用不同波长的反射比就能敏感地反映出不同血红度，用不同波长的反射比就能敏感地反映出不同血红蛋白衍生物的含量。蛋白衍生物的含量。HCT的测量原理的测量原理lHCT电极是一种阻抗电极，通过两种不同浓度电极是一种阻抗电极，通过两种不同浓度的钠标准液的定标获得一个阻抗参考斜率。当的钠标准液的定标获得一个阻抗参考斜率。当待测样品进入阻抗电极就构成一种电脉冲回路，待测样品进入阻抗电极就构成一种电脉冲回路，测量回路中的阻抗并通过样品中钠离子和标准测量回路中的阻抗并通过样品中钠离子和标准液中的钠离子浓度就可计算出样品的红细胞压液中的钠离子浓度就可计算出样品的红细胞压积积