Реферат Курсовая Конспект
Работа сделанна в 2000 году
Газовые электроды - Реферат, раздел Химия, - 2000 год - Ионоселективные электроды Газовые Электроды. Газовый Электрод Включает Ионоселективный Электрод И Сравн...
|
Газовые электроды. Газовый электрод включает ионоселективный электрод и сравнительный электрод, контактирующие с небольшим объемом вспомогательного раствора, который отделен от исследуемого раствора газовой прослойкой или гидрофобной газопроницаемой мембраной.
Существует два вида газовых электродов. Первый - ионоселективный и сравнительный электрод погружены в небольшой объем раствора определенного состава, отделенного от исследуемого раствора гидрофобной газопроницаемой мембраной. Для этого вида электродов используют два вида мембран - гомогенные, представляющие собой пленку полимера, в которой растворяется диффузионный газ, и гетерогенные, микропористые, в которых газ диффундирует фактически через воздух, заполняющий поры. В качестве мембран используют - силиконовый каучук, тефлон, полипропилен.
Микропористые мембраны обладают лучшими диффузионными характеристиками по сравнению с гомогенными. Второй тип - в нем газопроницаемая мембрана заменена газовой прослойкой. В этом электроде для удержания электролита на поверхности индикаторного электрода и создания стандартной по толщине пленки в электролит вводят ПАВ или весь раствор впитывается слоем геля. В электроде с гидрофобной мембраной не требуется обновлять слой электролита на мембране индикаторного электрода после каждого измерения электрод можно использовать в условиях протока на показания электрода практически не влияют механические помехи например, сотрясение полимерная пленка защищает электрод от воздействия воздуха.
В электроде с газовым зазором можно изменять толщину слоя электролита, изменяя давление головки электрода на полимерную мембрану слой электролита на индикаторном электроде очень тонок, это значительно сокращает время отклика электрода диффузия газа в воздушной прослойке происходит гораздо быстрее, чем в мембране из полимера из-за отсутствия прямого контакта электрода с образцом значительно возрастает срок жизни электрода.
Одним из наиболее распространенных электродов, является электрод с чувствительным элементом на аммиак. Эта электродная система включает катионоселективный электрод и гидрофобную мембрану, проницаемую для аммиака, но не проницаемую для таких ионов, как Na, K, NH4. Мембрана отделяет исследуемый щелочной раствор от внутреннего раствора 0,1М NH4Cl, в который погружен стеклянный рН-электрод и хлорсеребряный электрод сравнения.
Диффузия аммиака через мембрану вызывает изменение рН раствора, находящегося между мембраной и стеклянным электродом, который регистрирует это изменение рН. Электроды для определения кислорода и углекислого газа используют преимущественно в медицине. Энзимные электроды Энзимные электроды подобны мембранным электродным системам, чувствительным к газам. Существенное различие заключается в иммобилизации энзимов на индикаторной поверхности электрода.
Успешность применения энзимного электрода зависит от иммобилизации энзима в слое геля. Существует несколько способов иммобилизации энзимов энзим может быть закреплен в гидрофильной мембране, или поперечно связанные молекулы энзима сами образуют мембрану энзим может быть химически связан с поверхность мембраны возможна так же сополимеризация с другими энзимами или протеинами образование микрокапсул в жидкой углеводородной мембране с помощью ПАВ. 4 При иммобилизации энзимов необходимо следить, чтобы не происходило процессов ведущих к денатурации ферментов, для этого необходимо измерять активность иммобилизованных энзимов, прежде чем использовать их любой индикаторной системе.
Выбор индикаторного устройства в энзимном электроде зависит от того, какие вещества образуются в результате ферментативной реакции в любом случае применяют так же один из твердых или жидких ионоселективных электродов. Наиболее распространенными среди энзимных электродов являются - электрод для определения глюкозы и для оценки концентрации мочевины.
Существуют так же электроды для определения концентрации мочевой кислоты, аминокислот. Энзимный электрод для определения глюкозы - существуют несколько методов для определения глюкозы, и которых спектрофотометрический и электрохимический часто применяются для измерения концентрации глюкозы в биологических жидкостях. Большинство электрохимических методов основано на измерении скорости реакции ферментативно-катализированной системы.
Один из методов основывался на том, что за изменением концентрации глюкозы следили оп уменьшению концентрации кислорода, измеряемого кислородным электродом. Для оценки содержания D-глюкозы применяют другой электрохимический метод - вольт-амперометрию на постоянном токе. Один электрод представляет собой систему, являющуюся и катализатором, в которой энзим глюкозооксидаза иммобилизован в матрице из полиакриламидного геля на платиновой сетке, другой электрод - платина. При пропускании постоянного тока через элемент глюкоза окисляется при рНconst, и измеряется потенциал системы.
Энзимный электрод для оценки концентрации мочевины - энзимный электрод для определения мочевины в растворах или биологических жидкостях может быть сконструирован на основе NH4-селективного стеклянного электрода внешняя поверхность мембраны которого обрабатывается соответствующим образом для удержания фермента.
Один из типов энзимного электрода сконструирован с применением слоя акриламидного геля, в котором фиксировалась уреаза, на поверхности стеклянной мембраны. Когда такой электрод помещали в раствор, содержащий мочевину, субстрат диффундировал в гелевый слой иммобилизованного энзима и подвергался гидролизу в соответствии с уравнением CONH22 H3O H2O уреаза 2NH4 HCO3- Образующийся NH4 регистрировался NH4 - селективным стеклянным электродом. Уреазный электрод содержащий фермент - уреаза обладает хорошей стабильностью, но на его работу влияют ионы Na, K. Замена внешней целлофановой мембраны способствовала бы уменьшению влияния этих ионов, но тогда бы возникала проблема с диффузией субстрата.
Для удаления не желательного влияния ионов натрия и калия, в исследуемый раствор добавляли алое количество смолы 1-2 г на 50 мл раствора, и после перемешивания смеси измеряли потенциал электрода. Другие попытки элиминировать мешающее влияние ионов на функцию энзимного электрода заключались в использовании в качестве основы для них газовых электродов NH3-чувствительного электрода с воздушным промежутком.
С помощью газового NH3-чувствительного электрода Роджерс и Пул определяли аммиак, получающийся при гидролизе мочевины в присутствии уреазы. Подобный же электрод применяли при измерении количества мочевины в сточных водах, а также в водных растворах и сыворотке крови автоматизированным методом в потоке.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
В некоторых случаях появляется необходимость определять концентрацию различных ионов в растворе. Целью данной работы является рассмотрение ионоселективных электродов их… История ионоселективных электродов Ионометрия в настоящее время представляет собой достаточно широкую область науки и…
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Газовые электроды
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов