T全自动电位滴定仪操作手册及方法大全

1、梅特勒-托利多Mettler-ToledoT70全自动电位滴定仪操作手册及方法大全编写：马兵兵单位：中国铝业重庆分公司目录第一章仪器概述技术数据滴定仪I电源CPUI输入电压100-240V （交流电）由0%输入频率50-60HZ初级连接插口3 芯，IEC C14功率消耗46VA装接容量24V 5V 2A二级连接插头5芯，DC插头处理器XScale64MBSDRAM外形尺寸u Bja 材料I环境条件范210mm深246mm250mm重量（/、带插卡）滴定仪外壳CrastinPBT滴定臂Crastin®PBT隔圈CrastinPBT夹紧环CrastinCRPBT螺纹圈Crastin

2、74;PBT支架不锈钢环境温度+5 C +40 C256MB （工业CF卡）应用室内过电压分类n污染级2相对空气湿度i 31c时最大80% （不凝结） an an ： an v kb na » ： 1COM1/COM2USB1插口9针D-Sub公头配置全双工波特率1200-19200握手方式X-On/X-Off电流分离否EDS稳定性最小1000V短路保护是HostUSB全速/低速最大电流负荷400mAUSB2Ethernet一iTTL/IO：CAN_OUT1II;I| M 泵 1/2I搅拌器1/2终端设备1Hi >>i可更换滴定管Client插口 ! * 速度插口 ： K

3、B HI输入端 输出端 电压电流 * *|插口RJ45 W * 工: U 10/100MBits/s9针D-Sub母头 KB & K.B Z:2|最大24V （直流电） 丁!最大20mAI ，一 _! 士一：RJ12速度；500kBit/s KB ! BEM * H ； * KM 插口；Mini DIN 6针泵识别|是搅拌器识别泵电压| 24V（直流电）i5%（最大400mA） 1a KB JM KB ! ata MM !工 MUB KB ,搅拌器电压范围1 0-18V （直流电）土0% （最大II 300mA）插口1 20 针（LVDS）士 _ *士， _ * > J GBuB

4、 A>士 iE Hi 1& 上里体积| 1、5、10 和 20mL驱动和滴定管误差范围1按照ISO 8655-3» 1 wb kb ata * na mb BaBBBBiHBanBBaHnBBHBiBHa na 1« na an an I与滴定剂接触的材料I氟塑料、硼硅酸盐玻璃、陶瓷|滴定管驱动器I驱动器I步进电机I(！ N士三 与4f， IB-H *, 工*0 E 4*4 04 ！-士- 4 0 3-N 4 M4 4a-U H MiB-H I精度|滴定管体积的1/20000I误差范围I相应容量的% an k 一 n an n ns va «

5、71; * aaa ? an i灌注时间i 100%填充速度时最少20秒!排放时间|最少20秒I H h 一工 F H F h!: k F VB STB F » F I滴定管识别I是(RFID)!螺纹长度| 50mm ！H -M n； 干 ir-1: T> n "r s-!: hn !(!-. HF m n ！IF H "! hl: I! I螺距|1mm分解器(磁性)|32个脉冲/360° hfWRI!T* TV FF-rw hH ！TV h*n 0-r» hru hM 一FE hn n*»TV Tl! W hTWHI!一TV

6、Tl! 一0十 hrw B'S"* n 一!"» hLr， HTW /""«一 I分解器的精度i滴定管体积的%磁力搅拌器驱动器i直流电机I-J最大转速|1050rpm小型搅拌器 a XBBB A liBBB J.EBB J EBiaXBBB A GIBS L B ,1. E J.E 3 * H L a J. E K U 工 L#工工 9 J： K K a L J, E a J. 9 J. H A. E a L J. E 4U. 9 J. A. G a L G a A. H a L I 驱动器I直流电机最大转速!3800rpm

7、! 1 4H 工! » ! KB MM , MU « KJM »1 工，/ KB )! /1I功率消耗| 6W终端设备I外形尺寸I;材料! 41 -34 H 三 ;宽：195mm深1i133mm1高j 58mm重量外壳上部件 .J;镀铭锌压铸件外壳卜部件强化聚酰胺玻璃纤维i显示I覆盖膜技术，)，#， I尺寸；PETI 由4-。4Bunj共聚物II彩色TFTI Hp*，*)BuH精度！ 320X240像素士 HOI_* BkB ， a a LBBull 4.iB.B照明I荧光灯亮度控制50-100%,通过软件输入技术全平向触摸屏连接1电缆80cm硬布线插头20针（L

8、VDS）角度调整机械式3级pH 插卡（Analog Board）pH/mV电极接口 j技术输入阻抗I补偿电流测量范围精度误差范围差动放大器j >1012QJb上*1* = =匕工|1>）I:<1pAi2000mV极化电极接口:极化电压I：电压源：范围I0-2000mV（交流电）：电压源：精度|妙士 _ 山 BcB ，1 >_ « . KM U K.B « _，电压源：误差范围|12mV:测量范围* 士HuB *1精度i误差范围l*布 _ uAr巴匕H 极化电极接口: i电流源:0-24仙A （交流电）SENSOR1-& s a 3 = h n

9、 m = a a as. a a bad s a aa h n t 二=h a d 占 a ia 4, t a 4 w * *_三 h j -pH/mV电极接口插口> ad 4.三 a a 4d a ahad 4" a aa a uj a.aa 4 上 a au m w * a w t >> a a ua aad& >aaa a双重屏敝带参比输入的差动放大器1!输入阻抗i >1012Qj补偿电流 <1pAi测量范围卜a .一工,一40 *口 - am a，&：9 4 - a 44 -a4a m h->40 h - a精度i20

10、00mVa 44 第4H士 4 -*pH参比输入端误差范围卜a一4-4 0* 口 - a f am a一>4 0 4 - a 44 -aja m a二4,* h - a 44插口14mmSENSOR2插口双重屏敝插口LEMO 4 针电极Pt1000测量范围-20 130c精度i C1误差范围hI插口9针D-Sub公头配置全双工波特率12004800握手方式1X-On/X-Off电流分离1否ESD稳定性i曰j最小1000V短路保护是插口Mini DIN 5 针泵识别是搅拌器识别是泵电压直流电24V （最大400mA）搅拌器电压范围直流电018V （最大300mA）PT1000COM泵/搅拌

11、器通用电流源：精度! 1 A电流源：误差范围：i A测量范围0-2000mV精度iI误差范围i1;1极化电流Board|电导输入端CONDUCTIVITYi!（带集成式温度输入插口! Mini DIN 8 针测量范围1000ms （7个测量范围，自电导插口（动转换测量范围）滴定仪构造主机组成分辨率，小范围分辨率，mS范围i误差范围1显示值的温度电极NTC 30k温度范围i -20130 c1精度Tc误差范围C1部件 11:说明 iL *. !j馈液管;电极rja ,i滴定杯- ny 一一 兑一 七一I小型搅拌器t!滴定台I II内部磁力搅拌器g带指示灯的开关按钮h终端设备连接电缆i终端设备j加

12、液单元指示灯k加液单元l滴定管取出位置m滴定管制动钮n滴定剂瓶1o滴定管P1吸液管背面接口编号插卡类型接口应用示例E为未来用途准备一3未配置一1M- 一2Conductivity电极pH电极DG111-SCBoard(CB) /电导PT1000Pt1000温度电极DT1000插卡CONDUCTIVITY电导电极InLab(5717COM天平7辅助设备XS分析天平1Analog BoardSTIRRER PUMP搅拌器/泵小型搅拌器/滴定台j(AB) /pH 插卡 IDV705/泵SP205输出扩iiij1111展器OE06/Y型电缆 i1：SENSOR111L-pH/ISE电极DX223I R

13、EF aSENSOR1 参比1DX2001II输入端: 11|! PT1000Pt1000温度电极"DT1000I! SENSOR211组合式极化pHDM143-SC1itj：i电极;11!? :COM1c天平/辅助设备XS分析天平iM主板(MB); STIRRER1搅拌器1/泵11小型搅拌器/滴定台11i1 PUMP111DV705/泵SP205输出扩ijj展器OE06/Y型电缆 |I1"：STIRRER2搅拌器2/泵2小型搅拌器/滴定台|；PUMP2 11; :1DV705/泵SP205输出扩11i1IF1I1展器OE06/Y型电缆 ijITTL-I/O|£T

14、TL输入输出端/T-Box/RondolinoTTL/jj1J1I£自动进样器/辅助:样品移液器/Stromboli |ij11设备1 !jij COM111天平/自动进杆器1Rondo1ii I/辅助设备:1Irr Ij COM2天平/自动进样器Rondoiij/辅助设备：USB1打印机/条形码扫1USB-P25/条形码扫描器|1ii描器/记忆棒111ji11/USB HUB1 :1ii -ccj USB2PCLabXETHERNET jI网络LabX1! POWERSUPPLY电源设备J电源设备!： CAN OUTCAN 接口加液单元I:TERMINAL终端设备终端设备，滴定仪安

15、装电极DGi111-SC1! 编力1名称 - 7DGi140-SCDGi141-SC编P 名称!atiJ1:玻璃膜41 i柏丝信号线112：Ag/AgCl信号线3;内填充液2|金属铝（银）环：测1量信号的敏感元件!|1i14j陶浅芯3i陶浅芯i5Ag/AgCl参比系统 a j a m * = aa ka j a a，二 s a = 4& a s aa s s k a a a j & s a ;占 a s s k a » a II6：参比电解液：含饱1 和 AgCl 的 3mol/LIIKCl溶液一一一“ 14 J Ag/AgCl参比系统5 j参比电解液：AgCl| 饱

16、和的 3mol/L KCl ;II11mol/L KNO3 溶液7:带橡皮帽的填充开处6带橡皮帽的填充开 1i11 口处1!18：橡皮帽的突起7 j橡皮帽的突起iDGi111-SC玻璃电极：即插即用（PnP）复合玻璃pH智能电极，陶瓷液络部的 复合玻璃pH智能电极，用于直接测量pH值和水溶液中的酸碱滴定。适用于几乎所 有行业的大部分常规应用。DMi140-SC柏电极：即插即用复合铝环氧化还原智能电极， 带陶瓷液络部的的 复合铝环氧化还原智能电极，用于有 pH值变化的氧化还原滴定。DMi141-SC银电极：即插即用复合银环智能电极，复合银环智能电极用于银量 法滴定。用于水溶液中卤素离子、硫化物、

17、硫化氢、硫醇和氟化物的分析。InLab741电导电极：测量纯水和超纯水，内置温度探头，高精度的两针电导率 电极，应用于低电导率测量，推荐应用于实验室中低电导率的测量， 名义电极常数： /cm。第二章原理介绍电位滴定法是在用标准溶液滴定待测离子过程中，用指示电极的电位变化代替 指示剂的颜色变化指示滴定终点的到达，是把电位测定与滴定分析互相组合起来的 一种测试方法。它虽然没有指示剂确定终点那么方便，但它可以用在浑浊、有色以 及找不到合适指示剂的滴定分析中。电位电极电位的产生两种导体接触时，其界面的两种物质可以是固体-固体，固体-液体及液体-液体。 因两相中的化学组成不同，故将在界面处发生物质迁移。

18、若进行迁移的物质带有电 荷，则在两相之间产生一个电位差。如锌电极浸入ZnSO4溶液中，铜电极浸入CuSO4 溶液中。因为任何金属晶体中都含有金属离子自由电子，一方面金属表面的一些原子， 有一种把电子留在金属电极上，而自身以离子形式进入溶液的倾向，金属越活波， 溶液越稀，这种倾向越大；另一方面，电解质溶液中的金属离子又有一种从金属表 面获得电子而沉积在金属表面的倾向，金属越不活波，溶液浓度越大，这种倾向也 越大。这两种倾向同时进行着，并达到暂时的平衡：M=M n+ne若金属失去电子的倾向大于获得电子的倾向，达到平衡时将是金属离子进入溶 液，使电极上带负电，电极附近的溶液带正电；反之，若金属失去电

19、子的倾向小于 获得电子的倾向，结果是电极带正电而其附近溶液带负电。因此，在金属于电解质 溶液界面形成一种扩散层，亦即在两相之间产生了一个电位差，这种电位差就是电 极电位。实验表明：金属的电极电位大小与金属本身的活泼性，金属离子在溶液中 的浓度，以及温度等因素有关。铜与CuSO4界面所产生的电极电位小于锌与 ZnSO4界面 所产生的电极电位。 Zn2+(Cu2+)浓度越大，则平衡时电极电位也越大。能斯特公式电极电位的大小，不但取决于电极的本质，而且与溶液中离子的浓度，温度等 因素有关，对于一个电极来说，其电极反应可以写成：Mn+ne = M能斯特从理论上推导出电极电位的计算公式为：式中：一平衡时

20、电极电位（单位：伏特 V）一标准电极电位 （V）ox, red一分别为电极反应中氧化态和还原态的活度；n 一为电极反应中的电子得失数在25c时，如以浓度代替活度，则上式可写成：如果电对中某一物质是0059则它fOxj度均为常数,即 =1 ；如果电对中 某一物质为气体，则它的浓度可n气的沏能咱例：电极电位的测量单个电极的电位是无法测量的，因此，由待测电极与参比电极组成电池用电位 计测量该电池的电动势，即可得到该电极的相对电位。相对于同一参比电极的不同 电极的相对电位是可以相互比较的，并可用于计算电池的电动势。常用的参比电极 有标准氢电极与甘汞电极。标准氢电极（NHF）将镀有钻黑的铝电极浸1、镀钳

21、黑的钳电极2、an+=1的HCl溶液3、盐桥 4、电接头 5、 H2（P=101325Pa）入H+活度为1的HCl溶液中， 通入氢气，使铝电极上不断有 氢气泡冒出，保证电极既与溶 液又与锄觥徽顿触I?有如任怦衡： 氢气分压保持在101325号计+2-用氢电极电位为：当H+ =1mol/l, Ph2 = 101325Pa 时,称为标准氢电极。2H/H2标准氢电极的条件为:（1） H+活度为1;（2） 氢气分压为101325Pa规定：任何温度下，氢电极的电位为 零”。习惯上以标准氢电极为负极，以待测电极为正极：标准氢电极|待测电极此时，待测电极进行还原反应，作为正极，测得电动势为正值。若测得电动势

22、 为负值，则待测电极进行氧化反应，是负极，氢电极为正极。如:Pt,H2(101325Pa|H( H+=1)|Cu2+(xmol/l)|Cu电池电动势：E电池右 左 Cu电极 H电极若：Cu2+|=1mol/l ,则Cu电极Cu 电极25c时，该电池的电动势为+,即，E电池Cu电极0.344V甘汞电极由于氢电极使用不便，且实验条件 苛刻，故常用甘汞电极作为参比电极。甘汞电极有多种，但基本原理相同。甘汞电极由汞、氯化亚汞(Hg2cl2.甘汞)、 和饱和氯化钾溶液组成。电极反应如下:Hg2cl2 (S) +2e=2Hg+2Cl-能斯特公式为:0.059Hg 2c"Hg由上式可见，甘汞电极的

23、电位取决于所log1 一2 KC(“履 1 )21mol* l标准电极1Hg2cl2/Hg0.05910gCl /(1mol*l 1)Ag-AgCl电极，由一个插入已用 AgCl饱和了的KCl溶液中的Ag电极构成:AgCl(饱和)，KCl(xF)|Ag电极反应为：AgCl+e=Ag+ClAgCl/Ag 0.222V与甘汞电极相同，其电极电位取决于 Cl-的浓度电极的极化若一电极的电极反应可逆，通过电极的电流非常小，电极反应在平衡电位下进 行该电极称为可逆电极。如 Ag|AgCl等都可近似为可逆电极。只有可逆电极才满足 能斯特方程。当较大电流通过电池时，电极电位将偏离可逆电位，不在满足能斯特方程

24、，电 极电位改变很大，而电流变化很小，这种现象称为电极极化。电池的两个电极均可 发生极化。极化程度的影响因素：(1)电极的大小、形状(2)电解质溶液的组成(3)温度(4)搅拌情况(5)电流密度极化可分为浓差极化和化学极化。浓差极化：电极反应中，电极表面附近溶液的浓度和主体溶液浓度发生了差别 所引起的。电化学极化：由某些动力学因素引起的。若电化学反应的某一步反应速度较慢, 为克服反应速度的障碍能垒，需多加一定的电压。这种由反应速度慢所引起的极化 称为化学极化或动力学极化。电位分析法原理及应用电位分析法：电化学分析法的重要分支，其实质是通过零电流情况下测得两电 极之间的电位差(即所构成原电池的电动

25、势)进行分析测定。电位分析法包括：J电位测定法1电位滴定法能斯特方程-电位分析法的依据上式(能斯特方程)，给出了电极电位与溶液中对应离子活度的简单关系。对 于氧化还原体系，应用该公式，通过测定一个可逆电池的电位来确定溶液中某组分 的离子活度或浓度的方法就是电极电位法。电位测定法：根据测量某一电极的电位，再由能斯特方程直接求得待测物质的 浓度(活度)。电位滴定法：根据滴定过程中，某个电极电位的突变来确定滴定终点，从滴定 剂的体积和浓度来计算待测物的含量。电位法测定溶液的PH值测量溶液pH值的体系结构图:玻璃电极的构造H 2.膜内外测之I膜电位:H 玻璃电瓶，内参比溶k中a0H9 05痛俎sH i

26、H s1、玻璃电极2、饱和甘汞电极3、试液4、接至电压计（pH计）玻璃电极是最早出现的膜电极，为氢离子选择电极。膜电极容许某些离子而又 限制某些离子进出膜的表面。对于玻璃电极最重要的是玻璃膜，它是由一种特殊成分的玻璃构成:Na2O 22%CaO6%SiO2 72%玻璃泡中装有pH一定的溶液（内参比溶液， mol），其中插入一根银-氯化银 电极作为内参比电极。当玻璃电极与待测溶液接触时，发生如下离子交换反应：H+ Na+GI = Na+ H+GI溶液玻璃溶液玻璃上述反应的平衡常数很大，有利于反应相右进行，进而在酸性和中性环境下， 在玻璃表面上形成一个硅酸水化层。由硅酸水化层到膜内部，H+数目逐渐

27、减少，Na+数目逐渐增加，在膜的中部为 千玻璃层”。一种浸泡的很好的玻璃薄膜的图解如图所示：在两相界面形成双电层产生电位差。当H+在两相间扩散速度达到平衡时，可用下式表示：玻璃膜内外表面结构状国目同，成.05K2,破og由上式可见，通过测量膜电位即可得到膜外溶液得H+浓度H+2,这就是玻璃电极测溶液PH的理论依据。溶液pH值得测定参比电极：饱和甘汞电极指示电极：玻璃电极两电极同时插入待测液形成如下电池：Ag, AgCl | HCl |玻璃膜|试液溶液 KCl（饱和）| Hg2c12 （固），HgM璃4夜接如汞电池电动势：£电池右左K的影响因素 :SCE玻玻璃电极的成分、内外参比巡白信

28、松、00球H辅微度。K在一定条件下为定值，但无法确定，故无M00睇PHM漉。实际测定中，式样的pH是同已知pH 的标准缓冲溶液相比求得的。设 pH标准缓冲容液为S,待测溶液为X,有：若测量时条件相同，则有Ks=Kx,所以：可见，以标准缓冲溶液的PHs为基准,通过比较Es和Ex的值来求出PHx,这 就是PH标度的意义。PH计也是以此唯理论依据的。标准溶液离子选择性电极 离子选择性电极（又称膜电极）。1976年IUPAC基于膜的特征，推荐将其分为以下几类：原电极（primary electrodes）f 晶体膜电极（crystalline membrane electrodes均相膜电极 （hom

29、ogeneous membrane electrodes非均相膜电极（heterogeneous membrane electrodes）-非晶体膜电极（crystalline membrane electrodesb 刚性基质电极（rigid matrix electrodes）流动载体电极（electrodes with a mobile carrier）敏化电极（sensitized electrodes_气敏电极（gas sensing electrodes酶电极（enzyme electrodes晶体（膜）电极晶体膜一般是难溶盐经加压或拉制成单晶、多晶或混合品的活性膜。晶体膜按 制法

30、可分为：均相膜和非均相膜。均相膜是由一种或多种化合物的均匀混合物的品体构成。非均相膜除电活性物质外还加入了惰性材料，如聚氯乙烯、石蜡等，其功 能由活性物质决定。电极的机制是：由于品格缺陷（孔穴）而引起离子的传导作用。接近孔穴的可 移动离子移至孔穴中，一定的电极膜，按其孔穴大小，形状，电荷分布只能容纳一 定的可移动离子，而其它离子则不能进入。晶体膜就是这样而显示选择的。因没有 其它离子进入品格，干扰只能来自晶体表面的化学反应。氟离子选择电极硫化银膜电极氟离子选择电极是基于氟化锢单晶膜对氟离子的选择性而实现对溶液中氟离子的测量离子接触型的。全固态型位对Ag+敏感。测量体系中存在这如下平衡:主要干扰

31、物质是OH-:产物F-的响应产生正干扰。故有:2 *2Ag SKsp(Ag2S)K为一新的常数。可见硫化车I响应较上述沉淀平衡复3RT!乍硫离子极。但该电极对硫离子的 产一与格陶隙中的Ag+反应：定条件下，可用硫化银电极2%向RT，此时需加入少量银鼠络离子使其浓度在 10-510-6mol/l ,K稳很大,故：1g s2瞑电-6硫化银膜具有离子传导及电子依年可用硫化银电极测QN-变化磔喈活度簿数体。1此类似的有用于测定卤素的卤 化银-硫化银电极。K CNCN非晶体膜电极-刚性基质电极玻璃电极属刚性基质电极。活动载体电极（液膜电极）此类电极用浸有某种液体离子交换剂的惰性多孔膜作电极膜制成。具重要

32、的例子是Ca2+选择电极 （如下图）。液膜两相发生离子交换反应：有机相有机相反应机制与玻璃电极类似。气敏电极水相参比电极/电极杆/电极头一玻璃电极（指示电极）装璃电极的内参比电极气敏电极是基于界面化学反应的敏化电极，实 际上是一种化学电池，由一对电极（指示电极和参比电极)组成，具有代表性的是氨敏电极，结 构如右图。其测量机制是试液中待测组分气体通过透气膜 进入中介液，使中介液中某离子的活度发生变化， 进而使电池电动势发生变化，通过电动势的变化反 应出待测组分的量。实际上它是一种传感器。图中 玻璃电极，参比电极与中介液形成一电池。气敏电极一览表生物电极生物电极是将生物化学和电分析化学相结合而研制

33、的电极。特点：(1)生物化学与电分析化学相结合。(2)将电位法电极作为基础电极，生物酶膜或生物大分子膜作为敏感膜 来实现对底 物或生物大分子的分析。生物电极包括：酶电极、 组织电极、 微生物电极、 电位法免疫电极、 生物 传感器。酶电极酶电极(enzymeelectrocl* 是基于用电位法直接测量酶促反应 中反应物的消耗或生成物的产生而 实现对底物的分析的一种方法。它 也是基于界面反应敏化的离子电极酶催化反应具有选择性强、效 率高、大多数可在常温下进行，反 应产物可如：CO2、NH3、NH4+、CN-等大多数离子可被现有离子选择电极所响应的 特点。如：CO(NH2 )2 + H2O - 2N

34、H3 + CO2氨电极检测葡萄糖+ O2 + H2O 一 葡萄糖酸 + H2O2氧电极检测R-CHNH2 COO- +O2 +H2O - -COCOO- +NH4+ +H2 O2氧电极检测 氨基酸通过以上反应后检测，或进一步氧化放出酶电极的制作中，酶的固定是关键，它决定了酶电极的使用寿命，并对灵敏度, 重现性等性能影响很大。组织电极目前，高纯度酶已有商品供应，但价格昂贵，且寿命较短，使应用受到限制。于是有以动植物组织代替酶作生物膜催化材料所构成的组织电极(tissue basedmembrane electrodeS出现，这是敏化电极的一种有意义的进展。具优点如下：(1)许多组织细胞中含有大量

35、的酶，酶原丰富。(2)组织细胞中的酶处于天然状态和理想环境下， 因而性质最稳定，功效最佳。(3)某些酶分离后不稳定，只能在细胞中才能保持活性，因而组织电极有较长 的寿命。(4)生物组织一般具有一定的机械性和膜结构，适于固定，因而组织电极的制 作简便而经济。生物组织膜固定的常用方法有：物理吸附、共价附着、交联、包埋等。组织电极的酶源与测定对象一览表微生物电蛆织菌源的分子物啮聚的主要识冽部分是而儿茶蜀美 特征:氮酸;的微勾成的番茄种子燕麦种子小障微生物细解腌脩S睡恨高的酶猪肝;如 固定力常比种了：用商监护菌固氯敏上峰上实现定在儿茶酣 薜奏 精胺纭藤！黑冷、儿刎气体上感电号登现了刈赖氨酸赫析；一球物

36、传感电位法生物葡箱系含有器，相秘阔的人卵形植物免疫电极(potent天然的廖崎列，标性祖纲堀化再生，稳定眄 作为生iometric immune e理肾 ectrode)尿酸L-籁氨酸生物中的免疫反应具有很高的特异性。生物免疫电极就是基于抗体与抗原结合 后的电化学性质与单一抗体或抗原的电化学性质相比发生了较大变化来检测免疫反 应的发生其机制为，固定在膜或电极的表面上的抗原(或抗体)，与抗体(或抗原)形 成免疫复合物后，膜中电极表面的物理性质，如表面电荷速度，离子在膜中的扩散 速度发生了改变，从而引起膜电位或电极电位的改变。hCG电位免疫法电极如：将人绒毛膜促进腺激素（hCG）的抗体通过共价交联

37、的方法固定在二氧化 钛电极上，形成检测hCG的免疫电极。当该电极上的hCG抗体与被测液中的hCG 形成免疫复合物时，电极表面的电荷分布发生变化，改变化通过电极电位的测量被 检测出来。离子敏感场效应晶体管（ISFET） （ion sensitive field effective transistor）ISFET是在金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）基础上构成的，它既 具有离子选择电极对敏感离子响应的特性，又保留场效应晶体管的性能。ISFET是将MOSFET的金属栅极代之以离子选择电极的敏感膜。当它与试液接 触并与参比电极组成测量体系时，由于膜与溶液的界面产生膜电位叠加在栅压上，

38、ISFET的漏极电流Id就会发生变化，Id与响应离子活度之间具有相似与能斯特公式 的关系，这就是ISFET的工作原理和定量关系基础。ISFET具有以下优点：全固体器件、体积小、易于微型化，本身具有高阻抗转 换和放大功能等优点。应用于生物医学、临床诊断、环境分析、食品工业、生产过程监控等方面。测量离子浓（活）度的方法离子选择性电极可以直接用来测定离子的活（浓）度。对各种离子选择性电极 可得如下通式：可见，一国HW/, 00595即u离候的活全疆跖亭线君奉。nF标准曲线法,/ 2 303RT/ 2.303RT将离子选包阴参出田59机事新活K浓）nF lg度已知的标准溶液中，测出相应的电动势。然后以

39、测得的E值对相应的lg «lg c）值绘制标准曲线。在同样条件下，测出对应于待测溶液的 E值，即可从标准曲线上查出。活度与浓度的关系为：实际工作中，很少通过计算活度系数来求的浓度，而是在控制溶液的离子强度 的条件下，依靠实验通过绘制 E-lgci曲线 来求的浓度。控制溶液离子强度的方法常 有恒定离子背景法”和加入离子强度调节剂”法。恒离子背景法：当试样中某离子含量很高且为非测定离子时，可以试样本身为 基础，用相似的组成制备标准溶液。离子强度调节剂：是浓度很大的电解质溶液，它对欲测离子没有干扰，加到标 准溶液及试样溶液中后，它们的离子强度都达到很高二近乎一致，从而使活度系数 基本相同，

40、同时可调节溶液的 PH值，掩蔽干扰离子。标准加入法标准曲线法要求标准溶液与待测容液具有接近的离子强度和组成，否则将会因r值的改变而引起误差。标准加入法可在一定程度上避免这种误差。设某一为知溶液待测离子强度为Cx,其体积为Vo,测得的电动势为Ei, Ei与Cx应符合如下：然后加入小体积因约KA"能SRTIgOX/q陶测离子的标准溶液（浓度为Cs, 此时Cs约为Cx的100倍。再测其mF势E2于是得：式中2和X2分别为 加入标准溶液后新的活度系数和游离离子的摩尔分数。因Vs< < Vo,故有：门=才，x1 = 2,两次测得电动势的差值为（若 E2>E1 ）:影响测定的因

41、素温度 RT影响直线的斜率（2.303RT）,直线的截距、电极电位、液接电位。nF测定过程应保持温度恒定，提高测定准确度。电动势测量测量的准确度（亦即测量的误差）直接影响测量的准确度。电动势测量误差在与相对误差AC/C的关系可根据能斯特公式导出：干扰离子共存离子之所以发生干扰作用有的是由于能直接与电极电膜发生作用。测定带来误差，电极响应时间增加消除干扰离子的作用，加掩蔽剂，必要时进行预处理。溶液的PH值必要时应使用缓冲溶液，维持一个恒定的 PH范围。被测离子的浓度离子选择电极可以检测的线形范围一般为：10-110-6mol/l。检测下限主要取决于组成电极膜的活性物质，还与共存离子的干扰和PH等

42、因素有关。响应时间电极浸入溶液后达到稳定的电位所需时间，与下列因素有关：（1）与待测离子到达电极表面的速度有关。（2）与待测离子活度有关，活度越小，响应时间越长。（3）与介质的离子强度有关，含有大量非干扰离子响应快(4)共存离子的存在对响应时间有影响 (5)与膜的厚度，表面光洁度等有关。迟滞效应这是与电位响应时间有关的一个现象，即对同一活度值的离子溶液，测出的电 位值与电极在测定前接触的溶液的成分有关。是直接电位分析法的重要误差来源之电极的发展现状及趋势现状pH电极许多领域如工业、农业、医学、环境等都涉及到 pH值的测量，但传统的玻璃电 极存在着阻抗高，易破碎，不能用于含 HF溶液pH值的测量

43、以及高碱度情况下存在 钠误差”等缺陷。同时，存在着体积大，不适应微区，微环境和生物活体的在线检 测等不足于是研发出各种新型的pH传感器。光导纤维pH传感器它是利用光学性质进行pH测量。特别适用于在线分析和生物医学领域，尤其在 体内在线检测方面获得广泛应用。它包括：基于光吸收原理的pH传感器；反射光pH传感器，pH荧光传感器等。化学修饰电极pH传感器利用在原电极上接上含有特殊基团的聚合物来提高电极的性能。ISFET是一块硅晶体片， pH-ISFET与MOSFET结构相似由离子敏感膜代替 MOSFET的金属栅极，当敏感膜与溶液接触时，在敏感膜与溶液界面上可感应出H +的能斯特电位响应。酶pH传感器

44、由于酶是蛋白质分子，具作用如同生物催化剂催化复杂的化学反应，酶的专一 性及其对低浓度底物的催化能力，使之可固定在选择电极上，制得 pH传感器。金属一金属氧化物pH传感器该传感器优点在于易制备，可在高温高压下使用，并向微型化方向发展。化学修饰电极化学修饰电极(CME)是在电极表面接上所需要的化学基团，以使其高选择性 的进行所期待的反应或使其拥有某种特定的电化学性质。因此，其在环境科学中在 提高选择性和灵敏度及实现遥测等方面具有独到的优点。早期采用共价键合法和吸 附法制备单分子层化学修饰电极，但电化学响应灵敏度较低，制备复杂，寿命较短； 后研发出聚合物薄膜化学修饰电极，该电极电化学响应灵敏，制备简

45、单，且由于聚 合物薄膜本身提供了固有的物理化学稳定性，使其重现性好，寿命长。特别是聚合 物薄膜表面结构造成空间的、静电的、化学的等特殊微环境，可广为环境检测中所 用。生物电极将生物化学与电化学相结合可研制出生物电极。具特点是将电位法电极作为基 础电极，生物酶膜活生物大分子膜作为敏感膜实现对底物活生物大分子的分析。生 物电极包括：酶电极，微生物电极和电位法免疫电极。酶电极：它是基于电位法直接测量酶促反应中反应物的消耗或反应物的生成而 实现对底物的分析的一种方法。微生物电极：微生物电极的分子识别部分是由固定化的微生物构成。其膜特点 是：酶活性高，寿命长。电位法免疫电极：该电极是基于抗体与抗原发生反

46、应时引起膜电极表面的某些 物理性质发生改变，进而使膜电位或电极电位发生改变。生物电极很多都是生物传感器形式出现的。生物芯片生物芯片的实质是在面积不大的基片表面上有序地点阵排列了一系列固定于一 定位置的可寻址的识别分子。结合或反应在相同条件下进行。反应结果用同位素法、 化学荧光法、化学发光法或酶标显示，然后用精密的扫描仪或CCD摄影技术记录。通过计算机软件分析，综合成可读的IC总信息。芯片分析实际上是传感器分析的组合。芯片点阵中的每一个单元微点都是传感 器的探头。所以传感器的精髓往往都被应用于芯片的发展。阵列检测可大大提高检 测效率，减少工作量，增加可比性。芯片技术是传感器技术的发展。电极的发展趋势由于液态电极易挥发，携带不便等缺陷，固态电极称为发展趋势，它携带方便， 挥发性小，寿命长；裸电极信号不稳定，重现性差，应用范围狭小。具经修饰后， 稳定性，重现性可大为改观，应用范围扩大，修饰电极扮演的角色越来越重要；随 着研究的深入化，分子化，常用电极由于