第三章--电化学分析仪器与技术.ppt

PO2电极是一种对O2敏感的电极，属于电位法，电极结构如图所示。以白金丝（Pt）为阴极，Ag/AgCl参比电极为阳极，以阴极与阳极之间的一层磷酸盐缓冲液藉以沟通，其外包裹一层聚丙烯膜，膜外接触血样品。此膜不能透过离子，仅O2可透过。当样品中的O2透过聚丙烯膜到达Pt阴极表面时，O2不断地被还原，产生如下化学变化： 阴极反应O2＋2H2O＋4e－→4OH－ 电解质反应NaCl＋OH－→NaOH＋Cl－ 阳极反应Ag+＋Cl－→Agcl＋e－ 氧的还原反应导致阴阳极之间产生电流，其强度与氧的扩散量或PO2成正比，以此测出PO2值（图5-9）。PO2电极可测定范围为0-106kPa。 二、血气分析仪的基本结构 （二）管路系统 血气分析仪的管路系统比较复杂，是血气分析仪很重要的组成部分。 功能有完成自动定标、自动测量、自动冲洗等。 管路系统结构，通常由气瓶、溶液瓶、连接管道、电磁阀、正压泵、负压泵和转换装置等部分组成。 二、血气分析仪的基本结构 （二）管路系统 二、血气分析仪的基本结构 1．气路系统 气路系统用来提供PCO2和PO2两种电极定标时所用的两种气体。每种气体中含有不同比例的氧和二氧化碳。 压缩气瓶供气方式，又叫外配气方式 气体混合器供气方式，又叫内配气方式 气路系统的类型 二、血气分析仪的基本结构 （1）压缩气瓶供气方式 由两个压缩气瓶供气，一个含有5％的二氧化碳和20％的氧；另一个含10％的二氧化碳，不含氧。 经过减压后输出的气体，首先经过湿化器饱和湿化后，再经阀或转换装置送到测量室中，对PCO2和PO2电极进行定标。 湿化器是用水蒸气将定标气体饱和湿化的装置。 经饱和湿化后的水蒸气产生的压力为恒定值。 二、血气分析仪的基本结构 （2）气体混合器供气方式 用仪器本身的气体混合器产生定标气。 加到气体混合器上来的空气压缩机产生的压缩空气和气瓶送来的纯二氧化碳气体，二氧化碳的纯度要求大于99.5％，气体混合器将上述两种气体进行配比、混合，最后产生类似于上述气瓶内气体比例的两种不同浓度的气体。同气瓶预混的供气方式一样，这两种气体也要经湿化器后，才送给测量毛细管。 血气分析仪 气体混合器工作原理示意图 二、血气分析仪的基本结构 2．液路系统 液路系统具有两种功能，一是提供pH值电极系统定标用的两种缓冲液，二是自动将定标和测量时停留在测量毛细管中的缓冲液或血液冲洗干净。 需要四个盛放液体的瓶子，其中两个盛放缓冲液1和缓冲液2，第三个盛装冲洗液，第四个盛放废液。 二、血气分析仪的基本结构 电极测量系统有选择地检测各种样品成分，并转化成相应的电极信号，这些信号经各种的频道被放大，再经模数转换后变成数字信号，经微机处理、运算后，由荧光屏显示出来或从打印机打印出结果。 （三）电路系统 第二节 血气分析仪 检测使用要点： １．电极的电信号对温度变化非常敏感，因此测量室必须是一个恒温系统．通常采用固体恒温式装置，加热速度快，热均匀性比较好，恒温精度也较高。通常测量室的温度被恒定在37℃±0.1℃。 ２．在测量样品之前，需用标准液及标准气体来确定pH、PCO2、PO2三套电极的工作曲线来定标或校准(Calibration)。每种电极都要有两种标准物质来进行定标，以便确定建立工作曲线最少所需要的两个工作点。 pH系统使用（37℃，pH7.383）和（37℃，pH6.841）两种标准缓冲液来进行定标； 氧和二氧化碳系统用两种混合气体来进行定标。第一种混合气中含5％的CO2和20％的O2；第二种含10％的CO2，不含O2。 本章小结 电化学分析法按电化学参数的不同分为电位分析法、电导分析法、电解分析法、和伏安法等，电位分析技术是基于溶液的电化学性质,测量某一化学体系或试样的电响应而建立起来的一类化学分析方法，常用直接电位法和电位滴定法测定溶液离子浓度。 临床上电解质分析仪广泛采用离子选择电极检测体液中K+ 、Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、Li+等电解质离子浓度，钾电极是由缬氨霉素与聚氯乙烯构成的膜电极；钠电极是一种含铅硅酸钠的玻璃电极；氯电极使用的敏感膜由金属氯化物材料构成。 血气分析仪利用电极直接测定人体血液中的酸碱度（pH值）、二氧化碳分压（PCO2）和氧分压（PO2）。血气分析方法是一种相对测量方法，需采用标准液和标准气体确定pH、PCO2和PO2的标准曲线，血气分析仪是急诊、危重患者检查的常用设备。 Thank you ! 四、直接电位分析法与电位滴定分析法 电位分析法（potentiometry） 利用电极电位与溶液中待测物质离子的活度（或浓度）的关系进行分析的一种电化学分析法。 直接电位分