电解质分析仪精选课件.ppt
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1、关于电解质分析仪关于电解质分析仪第一页,本课件共有57页主要内容主要内容v电解质分析仪的原理电解质分析仪的原理v离子选择性电极工作原理离子选择性电极工作原理vpH电极测定原理电极测定原理v参比电极原理参比电极原理v电解质分析仪的基本结构电解质分析仪的基本结构第二页,本课件共有57页一一.什么是电化学分析法?什么是电化学分析法?v溶液的电化学性质溶液的电化学性质:电解质溶液通电时,其电位、电流、电导和电量等电化学特性随化学组分和浓度而变化的性质。v电化学分析法电化学分析法(electrochemical analysis):建立在溶液电化学性质基础上并利用这些性质,通过电极这个变化器,将被测物质
2、浓度转变为电学参数而进行检测的方法。第三页,本课件共有57页 电化学分析法是建立在溶液电化学性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。质基础上的一类分析方法。一、电化学分析法一、电化学分析法(Electrochemical analysis)测测 定定物物 理理 量量参参与与反反应应的的化化学学 物物 质质 的的 量量确定确定电位电位电流电流电导电导电量电量 第四页,本课件共有57页 电化学临床分析仪器电化学临床分析仪器是利用是利用电化学分析技术电化学分析技术而而设计的临床分析仪器。设计的临床分析仪器。二、电化学临床分析仪器二、电化学临床分析仪器电解质分析仪电解质分析仪(ele
3、ctrolyte chemistry analyzerselectrolyte chemistry analyzers)血气分析仪血气分析仪(blood gas analyzersblood gas analyzers)分类分类第五页,本课件共有57页1.1.电解质分析仪电解质分析仪 采用离子选择性电极(采用离子选择性电极(ISEISE)测量体液中离子)测量体液中离子浓度的仪器。浓度的仪器。测量样品中的指标:测量样品中的指标:钾、钠、氯、钙、锂、钾、钠、氯、钙、锂、pHpH值等。值等。第六页,本课件共有57页 利用电极对血样中的利用电极对血样中的酸碱度(酸碱度(pH)、二二氧化碳分压(氧化碳分
4、压(PCO2)和和氧分压(氧分压(PO2)进行测进行测定的仪器。定的仪器。2.2.血气分析仪血气分析仪测量样品中的指标:测量样品中的指标:pH、PCO2、PO2、AB、SB、BB、TCO2、BE blood、BEECF、SO2等。等。第七页,本课件共有57页电解质分析仪电解质分析仪第八页,本课件共有57页一、电解质分析仪的分类一、电解质分析仪的分类(一)按自动化程度分类(一)按自动化程度分类 半自动电解质分析仪半自动电解质分析仪全自动电解质分析仪全自动电解质分析仪 (二)按工作方式分类(二)按工作方式分类 湿式电解质分析仪湿式电解质分析仪 临床上常用临床上常用 干式电解质分析仪干式电解质分析仪
5、 第九页,本课件共有57页(三)常见电解质分析的仪器分类(三)常见电解质分析的仪器分类 电解质分析仪电解质分析仪 只进行单独的只进行单独的电解质分电解质分 析析,分析分析血清、血浆、血清、血浆、全血和稀释尿液标本全血和稀释尿液标本。血气分析仪血气分析仪 含含H H+、NaNa+、K K+、CaCa2+2+、ClCl-等电解质分析,既可以做等电解质分析,既可以做 急诊化验又可批量分析。急诊化验又可批量分析。自动生化分析仪自动生化分析仪 含电解质分析含电解质分析。第十页,本课件共有57页(一)(一)pH值测定原理值测定原理1.pH玻璃膜电极玻璃膜电极(glass membrane electrod
6、eglass membrane electrode)玻璃电极对溶液玻璃电极对溶液pHpH的敏的敏感程度取决于电极的玻璃膜。感程度取决于电极的玻璃膜。在在2525时,玻璃电极时,玻璃电极的电极电位:的电极电位:二、电解质分析仪的工作原理二、电解质分析仪的工作原理第十一页,本课件共有57页参比电极结构示意图参比电极结构示意图第十二页,本课件共有57页 通常采用通常采用二次测量法二次测量法,即用相同的仪器,即用相同的仪器测定标准溶液和待测溶液的电动势,以确定测定标准溶液和待测溶液的电动势,以确定待测液的待测液的pH。采用的电池组成是:。采用的电池组成是:(-)玻璃电极)玻璃电极待测溶液待测溶液(pH
7、x)饱和甘汞电极饱和甘汞电极 (+)(+)(-)玻璃电极)玻璃电极标准缓冲溶液标准缓冲溶液(pHs)饱和甘汞电极饱和甘汞电极 (+)(+)2.2.电化学法测量血液电化学法测量血液 pHpH-EESXFRT/303.2pHpHS SX X+=第十三页,本课件共有57页 由于各玻璃电极的由于各玻璃电极的 K玻玻 不尽相同,在测定不尽相同,在测定时仪器需用标准缓冲溶液进行校正。时仪器需用标准缓冲溶液进行校正。常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液(1 1)0.05mol/Kg 0.05mol/Kg 邻苯二甲酸氢钾溶液邻苯二甲酸氢钾溶液 37,pH值:值:6.8437,pH值:值:4.02(2 2)0.02
8、5mol/Kg 0.025mol/Kg 混合磷酸盐溶液混合磷酸盐溶液第十四页,本课件共有57页(二二)离子选择性电极工作原理离子选择性电极工作原理 (principal of Ion selective electrode)1.1.离子选择性电极的结构离子选择性电极的结构 膜电位膜电位:膜内外被测离子活度的不同而产生膜内外被测离子活度的不同而产生 电位差。电位差。离子选择性电极又称膜电极离子选择性电极又称膜电极(membrane electrodesmembrane electrodes)特点特点:仅对溶液中特定离子有选择性响应。:仅对溶液中特定离子有选择性响应。膜电极的关键:膜电极的关键:是
9、一个称为是一个称为选择膜选择膜的敏感元件。的敏感元件。敏感元件:敏感元件:单晶、混晶、液膜、功能膜及生物单晶、混晶、液膜、功能膜及生物 膜等构成。膜等构成。第十五页,本课件共有57页(二二)离子选择性电极的工作原理离子选择性电极的工作原理第十六页,本课件共有57页离子选择性电极的电极电位表示为:离子选择性电极的电极电位表示为:阳离子选择性电极为阳离子选择性电极为 ;阴离子选择性电极为阴离子选择性电极为 ;n n 为离子电荷数;为离子电荷数;C Cx x 为被测离子浓度;为被测离子浓度;f fx x 为被测离子活度系数;为被测离子活度系数;K K 在测量条件恒定时为常数。在测量条件恒定时为常数。
10、第十七页,本课件共有57页2.2.离子选择性电极的测量方法离子选择性电极的测量方法 ISE与参比电极共同浸入样品试液中构成一个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原电池,通过测量原电池的电动势E,便可求得,便可求得被测离子的被测离子的活度或浓度活度或浓度。离子选择性电极作离子选择性电极作正极正极正极正极时:时:时:时:对阳离子响应的电极,取对阳离子响应的电极,取对阳离子响应的电极,取对阳离子响应的电极,取正正号;号;号;号;对阴离子响应的电极,取对阴离子响应的电极,取负负号号号号。第十八页,本课件共有57页间接法间接法-血清经一定离子强度缓冲溶液血清经一定离子强度
11、缓冲溶液 稀释后由电极测量。稀释后由电极测量。直接法直接法间接法间接法ISE测量方法分类:测量方法分类:直接法直接法-血清不经稀释直接由电极测量血清不经稀释直接由电极测量第十九页,本课件共有57页三、电解质分析仪的结构三、电解质分析仪的结构(一)湿式电解质分析仪(一)湿式电解质分析仪 离子选择性电极离子选择性电极参比电极参比电极分析箱分析箱测量电路测量电路控制电路控制电路驱动电机驱动电机显示器显示器湿式电解质湿式电解质分析仪分析仪基本组成基本组成 第二十页,本课件共有57页显显显显示示示示器器器器分分分分析析析析箱箱箱箱NaNa电极电极电极电极KK电极电极电极电极参比电极参比电极参比电极参比电
12、极测测测测量量量量电电电电路路路路驱驱 动动 器器驱驱 动动 器器逻逻辑辑控控制制电电路路逻逻辑辑控控制制电电路路操作键操作键操作键操作键结构框图结构框图 第二十一页,本课件共有57页测定原理测定原理 样品通过某离子选择性电极时由某相应的电样品通过某离子选择性电极时由某相应的电解质渗过电极膜时产生了电流,通过对该电流的解质渗过电极膜时产生了电流,通过对该电流的放大,同标准液放大,同标准液 A A 标及标及 B B 标通过电极时产生的标通过电极时产生的电流进行对数及斜率比较,计算出样品中某一电流进行对数及斜率比较,计算出样品中某一电解质的值。电解质的值。由由动力泵动力泵将将 A A 标准液抽入电
13、极池标准液抽入电极池(抽样抽样长度由光电开关检测长度由光电开关检测),并停留几秒,并停留几秒进行进行 A A 标标标定标定,然后由动力泵将然后由动力泵将 A A 标准液抽回废液瓶标准液抽回废液瓶。测定过程测定过程第二十二页,本课件共有57页 分配阀分配阀动作将动作将通道接向通道接向 B B 标准液标准液,由由动力泵动力泵将将 B B 标准液抽入电极池标准液抽入电极池进行进行斜率测定斜率测定。B B 标定标完成标定标完成后,由动力泵后,由动力泵将将 B B 标准液抽回废标准液抽回废液瓶液瓶。由由动力泵动力泵将将样品吸入电极池样品吸入电极池进行进行样品的测样品的测定定,测量数据经,测量数据经前置放
14、大器放大前置放大器放大送入送入CPU CPU 板板,与与 A A 标、标、B B 标测量值进行比较标测量值进行比较,计算,计算结果结果通过通过 CRT CRT 显示器显示显示器显示或或打印机输出打印机输出。第二十三页,本课件共有57页第二十四页,本课件共有57页到位到位到位到位检测检测检测检测CRTCRT显示器显示器显示器显示器CPUCPU板板板板运算运算运算运算放大器放大器放大器放大器电电电电 极极极极动力泵动力泵动力泵动力泵样样样样 品品品品打印机打印机打印机打印机BB标准液标准液标准液标准液AA标准液标准液标准液标准液废液废液测定过程框图测定过程框图第二十五页,本课件共有57页 不同的电
15、解质分析仪在仪器板面上都具有不同的电解质分析仪在仪器板面上都具有人机人机对话的操作键对话的操作键。在分析检测样品时,操作者可。在分析检测样品时,操作者可以以通过按键操作控制分析检测过程通过按键操作控制分析检测过程。1.1.板面系统板面系统例如:汽巴例如:汽巴康宁康宁644 电解质分析仪电解质分析仪 只有只有 yes/no yes/no 两个按键,两个按键,yesyes 键用来接收显示屏上的提问键用来接收显示屏上的提问,nono 键用来否定显示屏上的提问键用来否定显示屏上的提问,通过这两个键可对仪器进行各通过这两个键可对仪器进行各种操作和参数设定。种操作和参数设定。第二十六页,本课件共有57页2
16、.2.电极系统电极系统 电极系统是测定样品结果的关键,决定测定电极系统是测定样品结果的关键,决定测定结果的结果的准确度和灵敏度准确度和灵敏度。指示电极指示电极参比电极参比电极 电极系统电极系统指示电极:指示电极:pHpH、NaNa+、K K+、LiLi+、ClCl-、CaCa2+2+、MgMg2+2+等等 离子选择性电极。离子选择性电极。参比电极:参比电极:银银/氯化银电极氯化银电极 第二十七页,本课件共有57页指示电极指示电极:流动式离子感应透明膜电极:流动式离子感应透明膜电极新型仪器的测量电极新型仪器的测量电极参比电极参比电极:流动式透明接头电极:流动式透明接头电极NaNa电极电极结构示意
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