Тема 14. Визначення електродних потенціалів

1.Актуальність теми

Вивчення механізму виникнення електродного, дифузійного, мембранного та окисно-відновного потенціалів та їх залежності від різних чинників дає змогу зрозуміти закономірності перебігу більшості біохімічних реакцій. Вимірювання біопотенціалів покладене в основу таких важливих діагностичних методів, як електрокардіографія, електроенцефалографія тощо, а за величиною ЕРС визначають вміст фізіологічно-активних йонів (Н⁺, К⁺, Na⁺, Ca⁺, Cl^-, NO₃^- ) у біологічних рідинах та тканинах організму.

Електрохімічні методи аналізу (полярографія, потенціометричне та амперометричне титрування) знайшли широке застосування у медико-біологічних дослідженнях. Тому знання основ електрохімії необхідне лікарю для повноцінної практичної діяльності.

2. Конкретні цілі

Пояснювати механізм утворення електродних потенціалів.

Аналізувати електрохімічні процеси в порожнині рота.

Аналізувати принцип методу потенціометрії та робити висновки щодо його використання в медико-біологічних дослідженнях.

Вміти вимірювати окисно-відновні потенціали та прогнозувати напрямок окисно-відновних реакцій.

3. Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми

Мати уявлення про гальванічне коло, електрод та електродний потенціал.

Знати принцип методу та мати навички потенціометричного визначення рН біологічних рідин на іономірі.

Вміти складати рівняння окисно-відновних реакцій.

4.Завдання для самостійної роботи під час підготовки до заняття

4.1. Теоретичні питання до заняття:

1. Електродні потенціали та механізм їх виникнення.

2. Рівняння Нернста. Нормальний (стандартний) електродний потенціал.

3. Нормальний водневий електрод.

4. Гальванічні елементи. Електродні процеси у ротовій порожнині.

5. Вимірювання електродних потенціалів. Електроди визначення, елек-троди порівняння.

6. Окисно-відновні електродні потенціали. Механізм їх виникнення, біологічне значення. Рівняння Петерса.

7. Окисно-відновні реакції в організмі. Прогнозування їх направлення за величинами окисно-відновних потенціалів.

8. Потенціометрія, її використання в медико-біологічних дослідженнях.

4.2. Практична робота (завдання), що виконується студентами на занятті

Визначення окисно-відновних потенціалів

Окисно-відновні потенціали окисно-відновних систем обчислюють за значеннями ЕPC, що визначають на приладі іономірі.

1. Підготовка до роботи та визначення еpc:

– перед підключенням іономіра до електричної мережі натиснути кнопки “ t ” і “–І–І9”;

– прогріти прилад протягом 30 хв.;

– зібрати гальванічне коло з вимірювального електрода (платиновий електрод ЭПВ-1) та допоміжного електрода (хлорсрібний електрод ЭВЛ-ІМ із сталим значенням потенціалу 0,201± 0,003 В);

– встановити електроди у спеціальний тримач над поворотним столи­ком і підключити до приладу;

– розчин досліджуваної окисно-відновної системи налити у скляний стакан і занурити в нього електроди;

– натиснути кнопну “mV” та кнопку потрібного діапазону вимірювання і визначити величину EРС – E.