第1个回答 2011-03-31
电解质分析仪 免维护参比电极的前沿技术
古天蓝 林海 （航创医疗研发部）
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1 引言
目前参比电极在医疗检验分析流程中应用十分普遍。参比电极的应用是以电化学基础原理为理论，而电解质分析仪的产生是将电化学理论应用服务于实际生产生活中，即医疗行业。电解质分析仪在九十年代中后期得到广泛应用，同时离子选择性电极技术也已日趋成熟起来。
但从技术角度上讲，参比电极本身问题更加凸显出来。众所周知，参比电极通过渗漏性液体接界（盐桥）来实现电化学测量回路，参比内液和盐桥液会渗出。由此导致在使用过程中需定期更换内液。虽然有些商业产品宣传其参比电极可以免维护，实际上是在参比电极上缚了一个盐袋子（俗称盐仓）。还有一种参比电极采用高分子压膜的技术，制作了不渗漏参比电极，用KC1粉末的氟聚合物液中，热压成薄片。但在实验中高分子薄片与样品接触，容易吸附蛋白质分子,在测试过程中,电极电位漂移比较大,很难在临床上商品化。
下面是最新方法，本法研制了以RD桐酯胶粉高分子为框架的全新的固体参比电极，并对其性能进行了测定，研究了它的初步应用，结果表明该电极制备工艺简单、性能优良、使用方便。本文报道上述研制的结果，并对有关问题进行讨论。
2 制作过程
2．1 仪器和试剂
HC9886电解质分析仪， A、B标准液，ISE质控液，KOH (A.R.)，KCl(G.R.)，HCl(G.R.)。
2．2 Ag-AgCl电极预处理
将直径0.8 mm长度3cm的电极丝一端绕成螺旋状待用。
2．3 RD桐酯胶粉预聚物的处理
RD桐酯胶粉用KOH溶液调节pH值时，可得一浆状RD桐酯预聚物。
2．4 固态化参比电极的制备
将浆状预聚物和研细的KCl粉末以一定比例混合均匀，在搅拌下滴入1 mol／L盐酸将其pH调至3～4.5之间，取聚氯四氟乙烯塑料壳一支，装入已制好的Ag-AgCl电极丝，迅即将其装入模管。室温下放置24 h令其自然固化即得Ag-AgCl固体参比电极，如图所示。使用前在1mol／L的KCl溶液中活化0.5 h。
2．5 电极的测量
以上述制得的固态参比电极，与传统参比电极作对比。
附表2 质控血清RNDOX和ISE校正液测定值
名称 靶值 传统参比电极测定值 固态参比电极测定值
K+ Na+ Cl- K+ Na+ Cl- K+ Na+ Cl-
RNDOX1557
(1)
3.27 116 78.5 3.37 118 77 3.17 116.5 76
SD 0.2 2.1 2.5 0.18 2.6 2.1 0.23 1.6 1.9
RNDOX1557
(2)
4.99 177 120 4.78 181 118 5.1 179 117.5
SD 0.25 3.6 3.8 0.15 2.3 3.1 0.28 3.4 2.5
ISE
4.65 145 100 4.8 147 99 4.9 146 98.5
SD 0.24 3.2 3.1 0.23 2.1 1.5 0.26 1.5 1.7
附图 K、Na、Cl对应的测量与浓度的离散图
3 结果和讨论
3．1 RD桐酯中KCL含量对电极稳定性及电位的影响（如图）
制备KCl含量不同的参比电极，以ISE校正液为测量液，实验部分附表2测量出各电极的电位。结果表明，当RD桐酯中KCl含量超过12个单位时ISE的电位基本趋于定值，当RD桐酯中KCl含量超过20个单位时与25℃ 时饱和Ag-AgCl电极的推荐值198．5 mv很接近，故树酯体中KCl含量采用20个单位为宜。连续测量36 h．平均每小时漂移0.3 mv，说明电极在室温下很稳定。电极使用6个月后，各项性能未见变化。
以上实验中均采用这种比例的电极。
3．2 电极材料
我们所研制的电极以RD桐酯为框架，支持活性组分KCl，RD桐酯是一种具有三维网状结构的亲水性材料，能容纳一定量的水分，并可提供离子通道，故RD桐酯应具有小的膜电势，和饱和KCl盐桥的液接电势大小相当，故它可以用来作为参比电极关键材料，是一种性能优良、使用方便、全新的固体参比电极。可以完全商品化推广。
参考文献：
[1]谢声洛．离子选择电极分析技术．北京，化学工业出版社．1985 (a)95；(b)289
[2] Faglia G，Bicelli F，Sberveglieri G，Mafezzoni P，and Gubian P．Identi—fication an d quantification of methane an d ethyl alcohol in an environ—ment at variable humidity by an hybrid array[J]．Sensors and Actuatops，
1994，B44：517—520．
[3]王昌益．有机物的电化学分析[M】．北京：中国石化出版社，1972
[4] K. Suzuki, D. Siswanta, T. Otsuka, T. Amano, T. Ikeda, H.Hisamoto, R. Yoshihara and S. Ohba, "Design and Synthesisof a More Highly Selective Ammonium Ionophore ThanNonactin and Its Application as an Ion-Sensing Component foran Ion -Selective Electrode", Anal. Chem., 72, 2200 (2000).
[5] Kimura 3 et a1．J Eleetroc．hem Soc．1989；136(6)：l744-1747
[6] 王致茹，王超君，张胜强．紫外光辐射固化丙烯酸酯腔粘剂综述．化学与粘台，1997，(2)；99-112