外文翻译--毛细管电泳电化学检测方法中文版.doc

毕业设计（论文）外文翻译 Electrochemical detection methods in capillary electrophoresis and applications to inorganic species 毛细管电泳电化学检测方法 在无机元素中的应用 电化学检测法在毛细管电泳 和无机元素中的应用 摘要：本文论述了毛细管电泳的三种电化学检测即电导检测法、安培检测法和电位检测法，并与较常见的光学检测方法光学检测变得更加困难 （1） 离子的流动性与它们的大小（水合离子的半径）和电荷数量的多少有关，顺便值得一提的是，对于电泳分离的离子也有与此下相同的性质。因此电导检测法不具有可选性，是一种单机方法，这就对样品组成的大体环境有了一定的限制。所有离子在电压下都会有相应反应，而这恰恰是分离离子检测法所需要的，也正因为这一原因，电导检测法被广范的应用于离子套色板中。[17]一方面这一特点使所有本底离子做出相应的反应，例如那些在离子套色板中的缓冲液或PH值的反应和在毛细管电泳中的离子强度缓冲器和分析离子中的抗衡离子的反应。另一方面的原因是传导等式中包含了所有情况的总和，较高的电导率会降低分析物检测的限制。因此所谓的压力检测法被广泛应用于离子套色板的方法中，这里隐藏的离子在检测前被从流体中移除。同样值得注意的是等式中电极的面积和电极之间的距离与细胞的体积有关，因此也对测量信号有一定的影响。 2.2实现方法 在以前的毛细管电泳法和等速电泳系统中，通常使用电位梯度检测法[8-11]。这里，由于电场效应在溶液中产生的电位检测区域可以通过单电极或一对惰性电极检测。如果电导率不同，那么在分离的毛细管中的电压降也就不一致。由于传导率的这一特性，我们可以直接检测这一性质而不需要测量信号，这是一个很不错的方法。但是，可以想到相对于正常的交流模式的传导率测量方法，这会导致更多的内部干扰。或许正是因为此原因这一方法没有受到广泛的接受。在早期的研究中，会使用的孔径来分离毛细管，电极检测器被直接安置在分离的毛细管电极终端的前面。这可以由图一看出，为了避免检测到血管中的电压梯度，将两个电极方向相反相互垂直的安放在管道的两侧。通过合理的设计交流检测电极，同样可以达到直流低频的效果。在Huang etal的首篇关于现代硅土毛细管的电导检测介绍中，通过激光打孔技术在血管壁上打了两个小孔以便安放两个检测电极。更简单的安置技术在中有相关介绍。[14]后面的这一安置方法中，一个电极被喷墨裱好后直接放在血管的外侧，另一个电极放在一个有一定距离的缓冲容器中，如图1.B所示。 图1 电导检测法 （A）:由两个检测电极（DE）线性排列，对电极独立接地的简易装置(GND)。 （B）:由单个检测电极和对电极接地构成。 这样电泳就可以通过电导率来衡量。电导率信号可以通过放置在外侧的电极来放大，因为这样可以在相反的电极上获得较大的流体横截面，这一几何形式会直接导致外围电场的损失。关于电化学检测的商业化设备现在已经可以进行联合制作了。[14] 一般的电导检测的检测范围和注射试样相对较高，大概在MOL/L。压力检测允许的检测范围的浓度可达MOL/L。[15-18]可通过使用弱酸来移除缓冲离子或在使用离子交换剂通过隔膜来提取非离子物质，释放质子或氢氧离子。为了使毛细管实现电泳而不增加谱带宽度，常采用一个相似体积的离子交换剂附在以分离的血管电极细胞前面，如图2所示。为了检测更低一级，比起无压力电导检测法和使用了缓冲器的检测法，这种实现方法将会更加复杂。 图2 由化学池压力器组成的电导检测 电泳的接地端在溶液受到压力器作用的容器中，可以通过测量柱体末端的对地极或系统中的两个独立电极来获得电导值。 另一种降低检测限的方法是使用样品堆栈的方法，其浓度可达1ppb。关于低ppb的混合物的电泳图如图3所示。但是样品堆栈仅适用于低离子强度，为获得足够精度则需进行内部标准化。 图3 使用电导检测法对标准低浓度样品的电化学图谱[14] 近来一种遥控电导检测法正在引起人们的注意。两个管状电极放置在毛细管上，在连接处检测器的体积会形成电容，所以需采用40KHZ的交流电。这一装置的构造非常简单并允许连接两个检测器。这一检测方法与末端管状检测相比有一定的局限性。 3.安培检测法 3.1原理 安培检测法主要基于分析物在工作电极的氧化还原反应原理，因此它的使用范围不像电导检测法那样广泛，但另一方面，它却可以实现低检出限。通常安培检测法中的电流（i），与电极面积（A），交换电荷数（n），法拉第常数（F），扩散系数（D），扩散层浓度()和待分析物浓度（c）有关，如式（2）：