Сложные устройства на основе ионоселективных электродов
Газовые селективные электродыФерментные электродыИоноселективные полевые
транзисторы
Варианты конструкции газовых селективных электродов
3 |
3 |
2 |
|
4 |
4 |
1 |
|
10 |
5 |
6 |
|
|
9 |
7 |
8 |
1 – корпус газового селективного электрода
2 – корпус индикаторного электрода
3 – серебряная проволока
4 – электроосажденный AgCl
5- вспомогательный раствор
6 – шлифовое соединение
7 – газопроницаемая мембрана
8 – ионоселективная мембрана индикаторного электрода
9 – прижимная гайка
10 внутренний раствор индикаторного электрода
Электрод для определения CO2
|
KCO |
|
|
|
(1) |
|
|
2 |
H |
Е |
|||
CO2 H2O |
HCO3 |
|
||||
aH |
pCO2 KCO2 |
(2) |
|
|
|
|
aHCO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
aHCO |
const |
aH const pCO2 |
|
|||
3 |
|
|
|
|
|
|
E E0 lg a |
H |
E0 lg pCO (3) |
lg pCO2 |
|
2 |
|
Принцип действия других газовых электродов
Опреде- |
|
|
|
Реакция |
|
|
|
|
|
|
Вспомога- |
Индика- |
Предел |
|||||||||
ляемое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тельный |
торный |
обнаруж., М |
|||||||||
вещество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
раствор |
электрод |
|
|||
СO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 2 M NaHCO3 |
Cтекл. Н+ |
10-5 |
|||||||
|
CO H |
O |
HCO |
H |
||||||||||||||||||
|
10 |
2 |
M NaCl |
|
|
|
||||||||||||||||
|
2 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
NH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cтекл. Н+ |
10-6 |
|||
|
NH3 |
|
|
NH4 |
OH |
|
10 |
2 |
M NH4Cl |
|
|
|
||||||||||
|
H2O |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cтекл. Н+ |
5·10-6 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 1 M NaHSO |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
SO H |
O |
HSO |
H |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
+ |
|
|
|
-6 |
||||||||||||
HF |
2 |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
LaF |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
M H |
|
|
3 |
10 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M NaCl |
|
|
|||||
H2S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цитратный |
Ag2S |
10 |
|||||||||
|
HF H |
|
F |
|
|
буфер рН 5 |
|
|
-7 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
S |
2 |
2H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
H2 S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Электрод с газопроницаемой мембраной (а) и с газовым зазором (б)
9
1 корпус; 2 – ионоселективный электрод; 3 – электрод сравнения; 4 – вспомогательный раствор; 5 – газопроницаемая мембрана; 6 – газовый зазор; 7 – исследуемый раствор; 8 – мешалка; 9 – солевой мостик.
ФЕРМЕНТНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ
S E SE E P
Глюкоза |
Глюкозооксидаза |
|
Глюконовая кислота |
||
Мочевина |
Уреаза |
+ |
|
NH3 (NH4 ) СO2 |
|
Пенициллин Пенициллиназа Пенициллановая к-та
Глицин Амилаза NH+4
NO-2 Нитритредуктаза NH3 (NH+4 ) Креатинин Креатинкиназа СO2
L-Аминокислоты L-Аминокислотная оксидаза NH4
Конструкции ферментных электродов
Ф1ерментный электрод
А)
6
7
1
8 
2 
3
6
5
7
4
с двойной мембраной. Эти электроды используют чрезвычайнБо высокую избирательность ферментов катализировать определенный тип реакции
Б)
1 - корпус; 2 – диализная мембрана; 3 – гелевый слой с ферментом; 4 – внутренний раствор; 5 – ионоселективная мембрана; 6 – серебряная проволока; 7 – электроосажденный AgCl; 8 – внутренний раствор сравнения.
Конструкции ферментных электродов
Б)
А)
А) – фермент иммобилизован в полимерной пленке, нанесенной на ионоселективную мембрану; Б) – фермент в виде эмульсии помещен между диализной и газопроницаемой мембраной.
Дополнительная литература к лекции 5
В.Морф. Принципы работы ионоселективных электродов и мембранный транспорт. М.: Мир. 1985. с.139 – 218, 261-269.