4. Сенсибилизированные (активированные) электроды

1. Газочувствительные электроды

Газочувствительные электроды – это датчики, объединяющие индикаторный электрод и электрод сравнения и имеющие газопроницаемую мембрану или воздушный зазор для отделения анализируемого раствора от тонкой пленки промежуточного раствора электролита. Он взаимодействует с определяемым газом, при этом изменяется какой0то параметр промежуточного раствора электролита, например рН, что и фиксирует ионселективный электрод.

Отклик ионселективного электрода пропорционален парциальному давлению определяемого компонента в анализируемом газе. Схематическое изображение газочувствительного электрода дано на рисунке 11, а в таблице 5 приведены примеры практического применения.

Рис. 11. Газочувствительный электрод для определения аммиака:

1 – гидрофобная газопроницаемая мембрана, 2 – внутренний раствор электролита, 3 – анализируемый раствор, 4 – NH₄⁺-селективный электрод, 5 – электрод сравнения

Таблица 5

Применение газочувствительных электродов

Определяемый газ	Индикаторный электрод	рН исследуемого раствора, ед. рН	Состав внутреннего раствора	Предел обнаружения, моль/дм3
СО2	Стеклянный рН-чувствительный	<4	10-2 М NaHCO3+10-2 M NaCl	10-5
NH3	Стеклянный рН-чувствительный	>12	10-2 M NH4Cl+10-1 M KNO3	10-6
SO2	Стеклянный рН-чувствительный	<0,7	10-3 M NaHSO3 (pH=5)	5·10-6
HF	Фторид-селективный	<2	1 М Н+	10-8
H2S	Сульфид-селективный	<5	Цитратный буферный раствор (рН=5)	10-7

2. Ферментные электроды

Ферментные электроды – это датчики, в которых ионселективный электрод покрыт пленкой, содержащей фермент, способный вызвать реакцию органического или неорганического вещества (субстрата) с образованием веществ (ионов, молекул), на которые реагирует электрод.

В основе работы электрода лежит ферментативная реакция, в результате которой образуется частица, обусловливающая отклик электрода:

Определяемое вещество (субстрат) Ион (молекула)

Поэтому за изменением ее концентрации можно проследить с помощью ионселективного электрода. Селективность ферментных электродов очень высока, поскольку каждый фермент катализирует только какую-то определенную реакцию. На рисунке 12 показана схема электрода для определения мочевины по ферментативной реакции:

2Н₂О + Н⁺ + СО(NH₂)₂ 2NH₄⁺ + HCO₃^-

Рис. 12. Ферментный электрод для определения мочевины:

1 – гель, содержащий фермент уреазу, 2 – стеклянная мембрана, селективная к ионам аммония,

3 – внутренний стандартный раствор, 4 – субстрат, 5 – внутренний электрод сравнения

В таблице 6 приведены другие примеры использования ферментных электродов.

Таблица 6

Применение ферментных электродов

Субстрат	Фермент	Электрохимически активная частица	Индикаторный электрод
Пинициллин	Пенициллиназа	Н+	Стеклянный рН-чувствительный
Мочевина	Уреаза	NH4+	Стеклянный NH4+-чувствительный
		NH3	NH3-газовый
Муравьиная кислота	Алкогольоксидаза	CO2	CO2-газовый
Глюкоза	Глюкозооксидаза	H+	Стеклянный рН-чувствительный
Фосфат-ион	Щелочная фосфатаза	O2	Платиновый