检验技术电化学分析仪.ppt

透气膜选择性让电中性CO2通过，带电荷的H+及带负电荷的HCO3－不能通过。当血样本与此膜接触时，血液中的CO2则扩散入电极内，与电极里的碳酸氢钠溶液发生下列变化： 反应的结果是使膜内的NaHCO3、NaCl溶液的pH值发生改变，产生电位差，由电极套内pH电极检测。根据Hen-derson-Hasselbalch方程可知： pH值的改变与PCO2数值呈线性关系，可由pH电极测得的pH值的变化量， 经反对数放大器转换为PCO2，再用数字显示。 pH=C-K’lgPCO2 E=KlgPCO2+C1 PC02电极结构与测定原理: 2．离子选择性电极的特性参数： (1)检测下限: 检测下限为校准曲线的直线部分与水平部分延长线的交点所对应的活度。 (2)选择性： 在其他离子存在时，应该用能斯特方程的修正式来描述离子选择性电极。 (3)响应时间： 指从离子选择性电极和参比电极一起接触试液到电极电位变为稳定数值所经过的时间。它是整个电池达到动态平衡的时间。 二、直接电位分析法 标准曲线法 标准加入法 直读法(标准比较法) 直接电位法是用标准溶液与待测溶液在相同条件下测定电位值，经与标准溶液比较求得待测溶液的浓度。 标准曲线法适用于大批量的试样分析，测定时用纯物质按浓度递增的规律先配制一系列标准溶液。然后将某一离子选择性电极和参比电极插入各标准溶液中构成原电池，测出相应的电动势E，然后以E为纵坐标，其对应的lgci黔为横坐标作图得标准曲线或工作曲线。在相同的条件下用同一支电极测定待测溶液的电动势，从标准曲线上即可查到待测溶液的活度(浓度)。 (一)标准曲线法 要求要求标准液和待测液的离子强度必须一致 (二)标准加入法 针对待测溶液的组分较复杂，很难控制相同的离子强度，选用标准加入法 方法是先测定由体积为Vx浓度为cx的待测溶液所组成的电池电动势Ex，然后在此试液中加入体积为Vx、浓度为cx的标准溶液，用相同的电极对，测定此时的电动势为Es，则： 式中cΔ=Vscs／Vx为浓度增量，Ｓ=2.303RT／nF，△E=Slg(1+cΔ／cx)。此方法要求cs≥100cx，Vx≥100Vs，以保持溶液中的离子强度基本不变。 (三)直读法(标准比较法) 在pH计或离子计上直接读出试液的pH(PM)的方法称为直读法。选择一个与待测溶液浓度接近的标准溶液，可用同一支离子选择性电极在相同测定条件下，测定两溶液的电动势。根据能斯特方程，可得： 标准比较法的实例就是溶液pH的测定。玻璃电极作为测量溶液氢离子活度的指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，利用式(5-13)得 一、pH值测定原理 pH电极结构示意图 正极 负极 测定原理： 采用参比电极（电位恒定）为正极，以指示电极（指示被测离子活度的变化）为负极，组成一个电化学电池，通过测量电池的电动势E而测得相应溶液的pH值的方法。 在一定温度下，玻璃电极的电极电位大小与被测溶液的pH值有线性关系： R为气体常数，F为法拉第常数，T为热力学温度。K玻为取决于玻璃电极本身性能的常数 能斯特（Nernst）方程 参比电极 : 电极电位在给定条件下是一个恒量，与被测溶液的活度无关 银 pH玻璃电极 关键部分是电极下端的球形玻璃膜，它由特殊成分的玻璃所制成，内装有0.1mol·L-1的HCl溶液作内参比溶液，涂有AgCI的银丝作为内参比电极 血气分析仪上所用的毛细管玻璃pH电极与甘汞参比电极的示意图 二、离子选择性电极工作原理 测定对象： pH值、Na+、K+、CI-、Ca2+、Mg2+等离子的活度或浓度 测定特点： 特定的ISE，其敏感膜材料可对某一离子特异性响应，产生膜电位。 大多数膜电位的产生是基于膜材料的离子与溶液界面的离子发生交换反应，改变两相中原有的电荷分布，形成双电层，即两相间存在一定的电位差。 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，求得被测离子的活度或浓度。 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；Cχ为被测离子浓度；fχ为被测离子活度系数；k在测量条件恒定时为常数。 在一定条件下，原电池的电动势与被测离子浓度的对数呈线性关系 测定原理： 钠电极 一种含硅酸锂铝的玻璃电极，具有对钠离子敏感的玻璃膜 特点： 结构： 当pH值低于5时，钠电极电位会受到氢离子的干扰，但分析尿液时则需加入缓冲剂 由于它对钾离子浓度的改变有瞬态影响，而经常以NH4HF2冲冼可减少此现象 钠电极的寿命一般大于一年