【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電極電位的改變。hCG電位免疫法電極如：將人絨毛膜促進(jìn)腺激素（hCG）的抗體通過(guò)共價(jià)交聯(lián)的方法固定在二氧化鈦電極上，形成檢測(cè)hCG的免疫電極。當(dāng)該電極上的hCG 抗體與被測(cè)液中的hCG形成免疫復(fù)合物時(shí)，電極表面的電荷分布發(fā)生變化，改變化通過(guò)電極電位的測(cè)量被檢測(cè)出來(lái)。 離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET) （ion sensitive field effective transistor)ISFET是在金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）基礎(chǔ)上構(gòu)成的，它既具有離子選擇電極對(duì)敏感離子響應(yīng)的特性，又保留場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。ISFET是將MOSFET的金屬柵極代之以離子選擇電極的敏感膜。當(dāng)它與試液接觸并與參比電極組成測(cè)量體系時(shí)，由于膜與溶液的界面產(chǎn)生膜電位疊加在柵壓上， ISFET的漏極電流Id就會(huì)發(fā)生變化 ，Id與響應(yīng)離子活度之間具有相似與能斯特公式的關(guān)系，這就是ISFET的工作原理和定量關(guān)系基礎(chǔ)。ISFET具有以下優(yōu)點(diǎn)：全固體器件、體積小、易于微型化，本身具有高阻抗轉(zhuǎn)換和放大功能等優(yōu)點(diǎn)。 應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、臨床診斷、環(huán)境分析、食品工業(yè)、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控等方面。 測(cè)量離子濃（活）度的方法離子選擇性電極可以直接用來(lái)測(cè)定離子的活（濃）度。對(duì)各種離子選擇性電極可得如下通式：可見(jiàn)，一定條件下，電池電動(dòng)勢(shì)與待測(cè)離子的活度的對(duì)數(shù)呈直線關(guān)系。 標(biāo)準(zhǔn)曲線法將離子選擇電極與參比電極插入一系列活（濃）度已知的標(biāo)準(zhǔn)溶液中，測(cè)出相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。然后以測(cè)得的E值對(duì)相應(yīng)的lgαi(lgαc) 值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在同樣條件下，測(cè)出對(duì)應(yīng)于待測(cè)溶液的E 值，即可從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出?；疃扰c濃度的關(guān)系為：實(shí)際工作中，很少通過(guò)計(jì)算活度系數(shù)來(lái)求的濃度，而是在控制溶液的離子強(qiáng)度的條件下，依靠實(shí)驗(yàn)通過(guò)繪制Elgci曲線 來(lái)求的濃度?？刂迫芤弘x子強(qiáng)度的方法常有“恒定離子背景法”和加入“離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑”法。恒離子背景法：當(dāng)試樣中某離子含量很高且為非測(cè)定離子時(shí)，可以試樣本身為基礎(chǔ)，用相似的組成制備標(biāo)準(zhǔn)溶液。 離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑：是濃度很大的電解質(zhì)溶液，它對(duì)欲測(cè)離子沒(méi)有干擾，加到標(biāo)準(zhǔn)溶液及試樣溶液中后，它們的離子強(qiáng)度都達(dá)到很高二近乎一致，從而使活度系數(shù)基本相同，同時(shí)可調(diào)節(jié)溶液的PH值，掩蔽干擾離子。 標(biāo)準(zhǔn)加入法標(biāo)準(zhǔn)曲線法要求標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)容液具有接近的離子強(qiáng)度和組成，否則將會(huì)因r值的改變而引起誤差。標(biāo)準(zhǔn)加入法可在一定程度上避免這種誤差。設(shè)某一為知溶液待測(cè)離子強(qiáng)度為Cx， 其體積為Vo， 測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)為E1， E1與Cx應(yīng)符合如下： 然后加入小體積Vs(約為試樣體積的1/100) 的待測(cè)離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為Cs，此時(shí)Cs約為Cx的100倍。 再測(cè)其電動(dòng)勢(shì)E2于是得：式中r2和x2分別為 加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后新的活度系數(shù)和游離離子的摩爾分?jǐn)?shù)。因Vs＜＜Vo，故有：r1≈r2，x1≈x2，兩次測(cè)得電動(dòng)勢(shì)的差值為（若E2E1 ）： 影響測(cè)定的因素 溫度 影響直線的斜率 ，直線的截距、電極電位、液接電位。測(cè)定過(guò)程應(yīng)保持溫度恒定，提高測(cè)定準(zhǔn)確度。 測(cè)量的準(zhǔn)確度（亦即測(cè)量的誤差）直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。電動(dòng)勢(shì)測(cè)量誤差△E與相對(duì)誤差△C/C的關(guān)系可根據(jù)能斯特公式導(dǎo)出： 干擾離子共存離子之所以發(fā)生干擾作用有的是由于能直接與電極電膜發(fā)生作用。測(cè)定帶來(lái)誤差，電極響應(yīng)時(shí)間增加消除干擾離子的作用，加掩蔽劑，必要時(shí)進(jìn)行預(yù)處理。 溶液的PH值 必要時(shí)應(yīng)使用緩沖溶液，維持一個(gè)恒定的PH范圍。 被測(cè)離子的濃度 離子選擇電極可以檢測(cè)的線形范圍一般為：101～106mol/l。檢測(cè)下限主要取決于組成電極膜的活性物質(zhì)，還與共存離子的干擾 和PH等因素有關(guān)。 響應(yīng)時(shí)間 電極浸入溶液后達(dá)到穩(wěn)定的電位所需時(shí)間,與下列因素有關(guān)： （1）與待測(cè)離子到達(dá)電極表面的速度有關(guān)。（2）與待測(cè)離子活度有關(guān), 活度越小，響應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)。（3）與介質(zhì)的離子強(qiáng)度有關(guān),含有大量非干擾離子響應(yīng)快（4）共存離子的存在對(duì)響應(yīng)時(shí)間有影響（5）與膜的厚度，表面光潔度等有關(guān)。 遲滯效應(yīng) 這是與電位響應(yīng)時(shí)間有關(guān)的一個(gè)現(xiàn)象，即對(duì)同一活度值的離子溶液，測(cè)出的電位值與電極在測(cè)定前接觸的溶液的成分有關(guān)。是直接電位分析法的重要誤差來(lái)源之一。 電極的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 現(xiàn)狀 pH電極 許多領(lǐng)域如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境等都涉及到pH值的測(cè)量，但傳統(tǒng)的玻璃電極存在著阻抗高，易破碎，不能用于含HF溶液pH值的測(cè)量以及高堿度情況下存在“鈉誤差”等缺陷。同時(shí)，存在著體積大，不適應(yīng)微區(qū)，微環(huán)境和生物活體的在線檢測(cè)等不足于是研發(fā)出各種新型的pH傳感器。 光導(dǎo)纖維pH傳感器 它是利用光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行pH測(cè)量。特別適用于在線分析和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其在體內(nèi)在線檢測(cè)方面獲得廣泛應(yīng)用。它包括：基于光吸收原理的 pH傳感器；反射光pH傳感器，pH熒光傳感器等。 化學(xué)修飾電極pH傳感器 利用在原電極上接上含有特殊基團(tuán)的聚合物來(lái)提高電極的性能。 pHISFET ISFET是一塊硅晶體片， pHISFET與MOSFET結(jié)構(gòu)相似由離子敏感膜代替MOSFET的金屬柵極，當(dāng)敏感膜與溶液接觸時(shí)，在敏感膜與溶液界面上可感應(yīng)出H+的能斯特電位響應(yīng)。 酶pH傳感器 由于酶是蛋白質(zhì)分子，其作用如同生物催化劑催化復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，酶的專(zhuān)一性及其對(duì)低濃度底物的催化能力，使之可固定在選擇電極上，制得pH傳感器。 金屬—金屬氧化物pH傳感器 該傳感器優(yōu)點(diǎn)在于易制備，可在高溫高壓下使用，并向微型化方向發(fā)展。 化學(xué)修飾電極 化學(xué)修飾電極（ CME）是在電極表面接上所需要的化學(xué)基團(tuán)，以使其高選擇性的進(jìn)行所期待的反應(yīng)或使其擁有某種特定的電化學(xué)性質(zhì)。因此，其在環(huán)境科學(xué)中在提高選擇性和靈敏度及實(shí)現(xiàn)遙測(cè)等方面具有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。早期采用共價(jià)鍵合法和吸附法制備單分子層化學(xué)修飾電極，但電化學(xué)響應(yīng)靈敏度較低，制備復(fù)雜，壽命較短；后研發(fā)出聚合物薄膜化學(xué)修飾電極，該電極電化學(xué)響應(yīng)靈敏，制備簡(jiǎn)單，且由于聚合物薄膜本身提供了固有的物理化學(xué)穩(wěn)定性，使其重現(xiàn)性好，壽命長(zhǎng)。特別是聚合物薄膜表面結(jié)構(gòu)造成空間的、靜電的、化學(xué)的等特殊微環(huán)境，可廣為環(huán)境檢測(cè)中所用。 生物電極將生物化學(xué)與電化學(xué)相結(jié)合可研制出生物電極。其特點(diǎn)是將電位法電極作為基礎(chǔ)電極，生物酶膜活生物大分子膜作為敏感膜實(shí)現(xiàn)對(duì)底物活生物大分子的分析。生物電極包括：酶電極，微生物電極和電位法免疫電極。酶電極：它是基于電位法直接測(cè)量酶促反應(yīng)中反應(yīng)物的消耗或反應(yīng)物的生成而實(shí)現(xiàn)對(duì)底物的分析的一種方法。微生物電極：微生物電極的分子識(shí)別部分是由固定化的微生物構(gòu)成。其膜特點(diǎn)是：酶活性高，壽命長(zhǎng)。電位法免疫電極：該電極是基于抗體與抗原發(fā)生反應(yīng)時(shí)引起膜電極表面的某些物理性質(zhì)發(fā)生改變，進(jìn)而使膜電位或電極電位發(fā)生改變。生物電極很多都是生物傳感器形式出現(xiàn)的。 生物芯片生物芯片的實(shí)質(zhì)是在面積不大的基片表面上有序地點(diǎn)陣排列了一系列固定于一定位置的可尋址的識(shí)別分子。結(jié)合或反應(yīng)在相同條件下進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)果用同位素法、化學(xué)熒光法、化學(xué)發(fā)光法或酶標(biāo)顯示，然后用精密的掃描儀或CCD攝影技術(shù)記錄。通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件分析，綜合成可讀的IC總信息。芯片分析實(shí)際上是傳感器分析的組合。芯片點(diǎn)陣中的每一個(gè)單元微點(diǎn)都是傳感器的探頭。所以傳感器的精髓往往都被應(yīng)用于芯片的發(fā)展。陣列檢測(cè)可大大提高檢測(cè)效率，減少工作量，增加可比性。芯片技術(shù)是傳感器技術(shù)的發(fā)展。 由于液態(tài)電極易揮發(fā)，攜帶不便等缺陷，固態(tài)電極稱(chēng)為發(fā)展趨勢(shì)，它攜帶方便，揮發(fā)性小，壽命長(zhǎng)；裸電極信號(hào)不穩(wěn)定，重現(xiàn)性差，應(yīng)用范圍狹小。其經(jīng)修飾后，穩(wěn)定性，重現(xiàn)性可大為改觀，應(yīng)用范圍擴(kuò)大，修飾電極扮演的角色越來(lái)越重要；隨著研究的深入化，分子化，常用電極由于其體積過(guò)大而無(wú)法實(shí)現(xiàn)生物體內(nèi)在線檢測(cè)，因此電極呈現(xiàn)微型化的趨勢(shì)；由于酶的專(zhuān)一性，高效性，免疫反應(yīng)的特異性，生物化學(xué)與電化學(xué)相結(jié)合，形成生物電極稱(chēng)為新寵。傳感器使用方便，操做簡(jiǎn)單，電極向傳感器方向發(fā)展。多“探頭”陣列組合，聯(lián)合工作，極大的提高了檢測(cè)效率，生物芯片稱(chēng)為電極發(fā)展的前沿。 電位滴定法 電位滴定法的原理電位滴定法是一種用電位法確定終點(diǎn)的滴定方法。它也是基于能斯特方程。在滴定過(guò)程中在滴定容器內(nèi)浸入一對(duì)適當(dāng)?shù)碾姌O，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近可以觀察到電位的突變（電位突躍），因而根據(jù)電極電位突躍可以確定終點(diǎn)的到達(dá)。電位滴定儀是通過(guò)傳感器（測(cè)量電極）測(cè)量滴定過(guò)程中被測(cè)溶液的電動(dòng)勢(shì)的變化來(lái)確定滴定終點(diǎn)的滴定分析法。測(cè)定的依據(jù)是：待測(cè)離子的活度與其電極電位之間的關(guān)系遵守能斯特方程。在滴定過(guò)程中，隨著標(biāo)準(zhǔn)溶液的不斷加入，待測(cè)離子活度的不斷變化導(dǎo)致電極電位E不斷發(fā)生變化；在滴定到達(dá)終點(diǎn)前后，溶液中待測(cè)離子濃度往往連續(xù)變化n個(gè)數(shù)量級(jí)，引起電極電位的突躍，此突躍點(diǎn)即化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，也就是滴定反應(yīng)的終點(diǎn)。電位滴定儀利用電位的突躍來(lái)指示滴定終點(diǎn)，根據(jù)突躍點(diǎn)（即化學(xué)計(jì)量點(diǎn)）對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液消耗量來(lái)計(jì)算被測(cè)物含量。這就是電位滴定法的原理。 繪制EV曲線用加入滴定劑的體積（V）作橫坐標(biāo)，電動(dòng)勢(shì)讀數(shù)（E）作縱坐標(biāo)，繪制EV曲線，曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為化學(xué)劑量點(diǎn)。簡(jiǎn)單、準(zhǔn)卻性稍差。 繪（△E/ △V)V曲線法△E/ △V為E的變化值與相對(duì)應(yīng)的加入滴定劑的體積的增量的比。 曲線上存在著極值點(diǎn)，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)著EV 曲線中的拐點(diǎn)。 二級(jí)微商法Δ2E/ΔV 2二階微商。在電位滴定中判斷終點(diǎn)的方法，比之用指示劑指示終點(diǎn)的方法更客觀，許多情況下電位滴定更為準(zhǔn)確。電位滴定可以用于有色的或渾濁的溶液，某些反應(yīng)沒(méi)有適合的指示劑可選用時(shí)（非水滴定），可用電位滴定來(lái)完成。應(yīng)用范圍廣：酸堿滴定 指示電極：PH玻璃電極 DGi111SC 參比電極：標(biāo)準(zhǔn)電極 氧化還原滴定 指示電極： 一般為鉑電極 DMi140SC 參比電極：標(biāo)準(zhǔn)電極沉淀滴定 指示電極：根據(jù)不同的沉淀反應(yīng)來(lái)采用不同的指示：硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鹵素可用銀電極做指示電極。 DMi141SC 參比電極：標(biāo)準(zhǔn)電極絡(luò)合滴定 指示電極：鍍汞電極 汞化DMi141SC 參比電極：標(biāo)準(zhǔn)電極T70電位滴定儀操作手冊(cè)和分析大全 第三章 操作與維護(hù)第三章 操作與維護(hù) 操作步驟 方法編輯根據(jù)試驗(yàn)確定需要的電極，并安裝好電極；將電極蓋打開(kāi)（DG111水溶液酸堿滴定，DM140氧化還原滴定，DM141沉淀滴定，汞化DM141做絡(luò)合滴定），觀察電極內(nèi)部填充液，盡量保存電極內(nèi)部填充液的液面在電極蓋下方一厘米左右(電極說(shuō)明書(shū)見(jiàn)附頁(yè))。確保電源連接,打開(kāi)儀器開(kāi)關(guān)（位于儀器正面的右上方），等儀器自檢完畢，將滴定管安裝在相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器上，打開(kāi)位于樣品轉(zhuǎn)盤(pán)后面的開(kāi)關(guān).。滴定管安裝好后,儀器界面會(huì)自動(dòng)彈出識(shí)別到滴定管的對(duì)話框,如果是新滴定管則選擇分配或者修改進(jìn)入滴定劑設(shè)置界面,如果是已經(jīng)使用過(guò)的滴定管則可根據(jù)需要選擇修改或者確定來(lái)定義滴定管內(nèi)的滴定劑.。如果要改變滴定劑,點(diǎn)擊修改進(jìn)入到滴定劑修改界面后,點(diǎn)擊滴定劑名稱(chēng)欄,手動(dòng)輸入滴定劑名稱(chēng)或者點(diǎn)擊屏幕下方的建議來(lái)選擇滴定劑名稱(chēng),在滴定劑濃度欄輸入滴定劑的理論濃度,在滴定度欄內(nèi)輸入滴定劑的濃度系數(shù).注:c實(shí)際=c理論*滴定度編輯方法:在屏幕上點(diǎn)擊方法按鍵,進(jìn)入到方法菜單,點(diǎn)擊屏幕下方的新建進(jìn)入到方法模板,其中模板00001是通過(guò)等當(dāng)點(diǎn)終止方式滴定樣品的方法模板,00007是通過(guò)等當(dāng)點(diǎn)終止方式標(biāo)定滴定劑濃度的模板,00011是通過(guò)等當(dāng)點(diǎn)終止方式做樣品空白的模板,返滴定的空白也用此模板(詳細(xì)的方法參數(shù)參看后面附頁(yè)),目前絕大部分滴定均使用等當(dāng)點(diǎn)終止方式滴定。修改好方法后點(diǎn)擊保存,然后再點(diǎn)擊一下開(kāi)始,在出現(xiàn)的方法開(kāi)始菜單上點(diǎn)擊創(chuàng)建快捷鍵,此時(shí)界面切換到創(chuàng)建快捷鍵界面,在描述欄內(nèi)給快捷鍵輸入標(biāo)識(shí)符,然后點(diǎn)擊保存,儀器界面上出現(xiàn)快捷鍵. 運(yùn)行方法接通電源后，按開(kāi)機(jī)鍵開(kāi)機(jī)，將滴定管安裝到儀器上，此時(shí)顯示屏出現(xiàn)修改提示，如果滴定劑需要修改就根據(jù)具體情況修改為所需滴定劑。充滿滴定管或者排氣泡:如果是新滴定管則直接充滿滴定管即可,: 手動(dòng)操作→智能識(shí)別滴定管→沖洗多個(gè)滴定管→選擇驅(qū)動(dòng)器(滴定管所在的驅(qū)動(dòng)器,主機(jī)上自帶的是驅(qū)動(dòng)器1,依次往后為驅(qū)動(dòng)器2) →在沖洗循環(huán)欄內(nèi)輸入5→點(diǎn)擊開(kāi)始按鍵,儀器開(kāi)始運(yùn)行,如果滴定劑無(wú)需排掉,則將帶防擴(kuò)散頭的饋液管插入到滴定瓶?jī)?nèi),循環(huán)滴定劑,同時(shí)觀察吸液管和饋液管內(nèi)是否有氣泡,如果有則用指頭彈動(dòng)管壁以去除氣泡。如果滴定時(shí)是長(zhǎng)期沒(méi)使用的,則建議排掉一管廢液后在進(jìn)行循環(huán)操作.點(diǎn)擊屏幕上的方法按鍵，點(diǎn)擊《1000》修改空白方法→點(diǎn)擊《5滴定（等當(dāng)點(diǎn)滴定）》→點(diǎn)擊《滴定劑》→點(diǎn)擊NaOH→在下拉菜單內(nèi)→點(diǎn)擊《驅(qū)動(dòng)器》直到看見(jiàn)PnP1為止→選擇PnP1→點(diǎn)擊確定→確定→保存→開(kāi)始→在滴定轉(zhuǎn)盤(pán)上放好空白→點(diǎn)擊《開(kāi)始》運(yùn)行方法。點(diǎn)擊屏幕上的方法按鍵，點(diǎn)擊《2000》修改空白方法→點(diǎn)擊《5滴定（等當(dāng)點(diǎn)滴定）》→點(diǎn)擊《滴定劑》→點(diǎn)擊NaOH→在下拉菜單內(nèi)→點(diǎn)擊《驅(qū)動(dòng)器》