第9章电化学技术概要课件

第九章第九章 电化学分析技术和临床相关电化学分析技术和临床相关仪器仪器第九章第九章 电电化学分析技化学分析技术术和和临临床相关床相关仪仪器器 电化学临床分析仪器是利用电化学分析技术而设计的临床分析仪器。一、电化学临床分析仪器一、电化学临床分析仪器一、电化学临床分析仪器一、电化学临床分析仪器电解质分析仪电解质分析仪（electrolyte chemistry analyzerselectrolyte chemistry analyzers）血气分析仪（blood gas analyzers）分类分类分类分类概概 述述 电电化学化学临临床分析床分析仪仪器是利用器是利用电电化学分析技化学分析技术术而而设计设计的的临临1.1.电解质分析仪电解质分析仪电解质分析仪电解质分析仪 采用离子选择性电极（采用离子选择性电极（采用离子选择性电极（采用离子选择性电极（ISEISE）测量体液中离子浓度的）测量体液中离子浓度的）测量体液中离子浓度的）测量体液中离子浓度的仪器。仪器。仪器。仪器。测量样品中的指标：测量样品中的指标：测量样品中的指标：测量样品中的指标：钾、钠、氯、钙、锂、钾、钠、氯、钙、锂、钾、钠、氯、钙、锂、钾、钠、氯、钙、锂、pHpH值等。值等。值等。值等。1.电电解解质质分析分析仪仪 采用离子采用离子选择选择性性电电极（极（ISE）测测量体液量体液 利用电极对血样中的酸碱度（pH）、二氧化碳分压（PCO2）和氧分压（PO2）进行测定的仪器。2.2.血气分析仪血气分析仪血气分析仪血气分析仪测量样品中的指标：测量样品中的指标：测量样品中的指标：测量样品中的指标：pHpH、PCOPCO2 2、POPO2 2、ABAB、SBSB、BBBB、TCOTCO2 2、BE BE bloodblood、BEBEECFECF、SOSO2 2等。等。等。等。利用利用电电极极对对血血样样中的酸碱度（中的酸碱度（pH）、二氧化碳分）、二氧化碳分 电化学分析法是建立在溶液电化学性质基础上的一电化学分析法是建立在溶液电化学性质基础上的一电化学分析法是建立在溶液电化学性质基础上的一电化学分析法是建立在溶液电化学性质基础上的一类分析方法。类分析方法。类分析方法。类分析方法。二、电化学分析法二、电化学分析法二、电化学分析法二、电化学分析法 （Electrochemical analysisElectrochemical analysis）测测测测 定定定定物物理理量量物物理理量量参参与与反反应应的的化化学学物物质质的的参参与与反反应应的的化化学学物物质质的的量量量量确定确定确定确定电位电位电位电位电流电流电流电流电导电导电导电导电量电量电量电量 电电化学分析法是建立在溶液化学分析法是建立在溶液电电化学性化学性质质基基础础上的一上的一类类分析方分析方一、pH值测定原理1.pH玻璃膜电极（glass membrane electrode）玻璃电极对溶液pH的敏感程度取决于电极的玻璃膜。在25时，玻璃电极的电极电位：电化学分析原理电化学分析原理一、一、pH值测值测定原理定原理 pH玻璃膜玻璃膜电电极（极（glass membra 通常采用二次测量法，即用相同的仪器测定标准溶液和待测溶液的电动势，以确定待测液的pH。采用的电池组成是：（-）玻璃电极）玻璃电极待测溶液待测溶液(pHx)饱和甘汞电极饱和甘汞电极(+)（-）玻璃电极）玻璃电极标准缓冲溶液标准缓冲溶液(pHs)饱和甘汞电极饱和甘汞电极(+)2.电化学法测量血液 pH-EESXFRT/303.2pHpHS SX X+=通常采用二次通常采用二次测测量法，即用相同的量法，即用相同的仪仪器器测测定定标标准溶准溶 由于各玻璃电极的 K玻 不尽相同，在测定时仪器需用标准缓冲溶液进行校正。常用标准缓冲溶液（1）0.05mol/Kg 邻苯二甲酸氢钾溶液 37，pH值：6.8437，pH值：4.02（2）0.025mol/Kg 混合磷酸盐溶液 由于各玻璃由于各玻璃电电极的极的 K玻玻 不尽相同，在不尽相同，在测测定定时仪时仪器需用器需用二、离子选择性电极工作原理(principal of Ion selective electrode)1.离子选择性电极的结构 膜电位：膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。离子选择性电极又称膜电极（membrane electrodes）特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应。膜电极的关键：是一个称为选择膜的敏感元件。敏感元件：单晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等构成。二、离子二、离子选择选择性性电电极工作原理极工作原理(principal of I离子选择电极的构造离子离子选择电选择电极的构造极的构造离子选择性电极的电极电位表示为：阳离子选择性电极为；阴离子选择性电极为；n 为离子电荷数；Cx 为被测离子浓度；fx 为被测离子活度系数；K 在测量条件恒定时为常数。离子离子选择选择性性电电极的极的电电极极电电位表示位表示为为：阳离子阳离子选择选择性性电电极极为为；2.离子选择性电极的测量方法 ISE与参比电极共同浸入样品试液中构成一个原电池，通过测量原电池的电动势E，便可求得被测离子的活度或浓度。离子选择性电极作正极时：对阳离子响应的电极，取正号；对阴离子响应的电极，取负号。2.离子离子选择选择性性电电极的极的测测量方法量方法 ISE与参比与参比电电直接法血清不经稀释直接由电极测量间接法血清经一定稀释后由电极测量。ISE测量方法直接法血清不直接法血清不经经稀稀释释直接由直接由电电极极测测量量ISE测测量方法量方法三、氧分压（PO2）电极的工作原理 PO2 电极是氧化还原电极，对氧的测量是基于电解氧的原理实现的。目前用得最多的氧电极是电解式的Clark氧电极Clark氧电极是由铂阴极、Ag/AgCl阳极、KCl电解质和透气膜所构成。三、氧分三、氧分压压（PO2）电电极的工作原理极的工作原理 PO2 电电极是氧化极是氧化四、PCO2 电极的工作原理 PCO2电极是气敏电极（gas sensing electrode），是由pH玻璃电极和银-氯化银电极组装在一起的复合电极。四、四、PCO2 电电极的工作原理极的工作原理 PCO2电电极是气敏极是气敏电电极极电解质分析仪电解质分析仪 电解质分析仪（electrolyte analyzer）：采用离子选择性电极（ISE）测量溶液中离子浓度的仪器。测定指标：生物样品中的K+、Na+、Cl-、Ca2+、Li+、pH值等。电电解解质质分析分析仪仪 电电解解质质分析分析仪仪（electrolyte anal 具有设备简单、操作方便、灵敏度和选择性好、成本低、快速、准确、微量、不破坏被测试样和不用进行复杂的预处理等优点。优点：如 Nova 电解质/化学分析仪：Na+、K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、Li+、TCO2、TCa、Glu、BUN、Hct、pH、Creat。具有具有设备简单设备简单、操作方便、灵敏度和、操作方便、灵敏度和选择选择性好、成本低、快性好、成本低、快一、电解质分析仪的分类（一）按自动化程度分类 半自动电解质分析仪全自动电解质分析仪（二）按工作方式分类 湿式电解质分析仪 临床上常用 干式电解质分析仪 一、一、电电解解质质分析分析仪仪的分的分类类（一）按自（一）按自动动化程度分化程度分类类 半自半自动电动电解解质质分分（三）常见电解质分析的仪器分类 电解质分析仪 只进行单独的电解质分析，分析血清、血浆、全血和稀释尿液标本。血气分析仪 含H+、Na+、K+、Ca2+、Cl-等电解质分析，既可以做急诊化验又可批量分析。自动生化分析仪 含电解质分析。（三）常（三）常见电见电解解质质分析的分析的仪仪器分器分类类 电电解解质质分析分析仪仪 只只进进行行单单独独二、电解质分析仪的结构（一）湿式电解质分析仪 离子选择性电极参比电极分析箱测量电路控制电路驱动电机显示器湿式电解质分析仪基本组成 二、二、电电解解质质分析分析仪仪的的结结构（一）湿式构（一）湿式电电解解质质分析分析仪仪 离子离子选择选择性性电电极极显示器分析箱Na电极K电极参比电极测量电路驱 动 器逻辑控制电路操作键结构框图结构框图 显显示器分示器分Na电电极极K电电极参比极参比电电极极测驱动测驱动器器逻辑逻辑控制控制电电路操作路操作键结键结构构测定原理 样品通过某离子选择性电极时由某相应的电解质渗过电极膜时产生了电流，通过对该电流的放大，同标准液 A 标及 B 标通过电极时产生的电流进行对数及斜率比较，计算出样品中某一电解质的值。由动力泵将 A 标准液抽入电极池(抽样长度由光电开关检测)，并停留几秒进行 A 标标定,然后由动力泵将 A 标准液抽回废液瓶。测定过程测测定原理定原理 样样品通品通过过某离子某离子选择选择性性电电极极时时由某相由某相应应的的电电解解质质 分配阀动作将通道接向 B 标准液，由动力泵将 B 标准液抽入电极池进行斜率测定。B 标定标完成后，由动力泵将 B 标准液抽回废液瓶。由动力泵将样品吸入电极池进行样品的测定，测量数据经前置放大器放大送入CPU 板，与 A 标、B 标测量值进行比较，计算结果通过 CRT 显示器显示或打印机输出。分配分配阀动阀动作将通道接向作将通道接向 B 标标准液，由准液，由动动力力泵泵将将 B 到位检测CRT显示器CPU板运算放大器电 极动力泵样 品打印机B标准液A标准液废液测定过程框图到位到位CRTCPU运算运算电电 极极动动力力泵样泵样 品打印机品打印机BA废废液液测测定定过过程程AVL 9181AVL 9181型型电解质分析仪电解质分析仪内部结构示意图内部结构示意图AVL 9181型型（二）干式电解质分析仪电解质的干化学测定法目前主要有两类:基于反射光度法干化学测定基于离子选择性电极（ISE）方法干化学测定SPOTCHEM EL SE-1520 SPOTCHEM EL SE-1520 SPOTCHEM EL SE-1520 SPOTCHEM EL SE-1520（二）干式（二）干式电电解解质质分析分析仪电仪电解解质质的干化学的干化学测测定法目前主要有两定法目前主要有两类类:基基基于基于ISEISE法干式电解质分析仪的结构示意图法干式电解质分析仪的结构示意图 样品液样品液样品液样品液离子选择敏感膜离子选择敏感膜离子选择敏感膜离子选择敏感膜参比层参比层参比层参比层氯化银层氯化银层氯化银层氯化银层银层银层离子选择敏感膜离子选择敏感膜离子选择敏感膜离子选择敏感膜参比层参比层参比层参比层氯化银层氯化银层氯化银层氯化银层银层银层盐桥盐桥盐桥盐桥塑料膜塑料膜塑料膜塑料膜塑料膜塑料膜塑料膜塑料膜参比液参比液参比液参比液电位计电位计电位计电位计基于基于ISE法干式法干式电电解解质质分析分析仪仪的的结结构示意构示意图图 样样品液离子品液离子选择选择敏感敏感 通常每测一个项目需要用一个干片，每个干片上带有条形识别码，仪器将自动识别所进行的测定项目。通常每通常每测测一个一个项项目需要用一个干片，每个干片上目需要用一个干片，每个干片上带带有条形有条形识识 测定时，用双孔移液管取10l 血清和10l 参比液滴入两个加样孔内，即可测定二者的差示电位。测测定定时时，用双孔移液管取，用双孔移液管取10l 血清和血清和10l 参比参比三、电解质分析仪的维护保养与故障排除（一）仪器的维护保养 1.电极系统的保养 仪器在工作过程中，由于电极的内充液与样品之间存在着不同程度的离子交换，使电极内充液的浓度逐渐降低，从而使膜电位下降，导致测量结果偏低。需要定期对电极内充液中的离子含量进行调整。三、三、电电解解质质分析分析仪仪的的维护维护保养与故障排除保养与故障排除（一）（一）仪仪器的器的维护维护保养保养 钠电极内充液的浓度降低最为严重，要经常检查调整内充液浓度。许多仪器的程序设计中已包含每日保养（daily maintenance）一项。坚持每日用厂家提供的清洁液和钠电极调整液进行清洗和调整是最基本的保养。调整液含有氟化钠-玻璃腐蚀剂。（1）钠电极 钠电钠电极内充液的极内充液的浓浓度降低最度降低最为严为严重，要重，要经经常常检查调检查调整内充液整内充液 钾电极为选择性膜电极,使用过程中会吸附蛋白质,影响电极的响应灵敏度。每月至少更换一次内充液。（2）钾电极 氯电极为选择性膜电极,使用过程中亦会吸附蛋白质,影响电极的响应灵敏度。最好用物理法进行膜电极的清洁。（3）氯电极 钾电钾电极极为选择为选择性膜性膜电电极极,使用使用过过程中会吸附蛋白程中会吸附蛋白质质,影响影响电电 每周均需检查电极内是否有足够的饱和氯化钾溶液及氯化钾残片。如果不够或没有，则需及时添加。一般三个月要换一次参比电极膜。（4）参比电极 清洗电极套,保持毛细管通透,使盐桥导通,电极芯无需保养,但不能用水洗或使其干燥。每周均需每周均需检查电检查电极内是否有足极内是否有足够够的的饱饱和和氯氯化化钾钾溶液及溶液及氯氯化化钾钾2.流路系统的保养 仪器在测量过程中，由于血清中含有部分纤维蛋白，蛋白将附着在液流通道(flowpath)的泵、管路和电极系统毛细管的内壁上，当测量工作量较大时，内壁所附的蛋白增厚，造成阻塞管路和影响样品与电极之间的测量电位，影响正常工作和测试结果的准确性。2.流路系流路系统统的保养的保养 仪仪器在器在测测量量过过程中，由于血清中含有部程中，由于血清中含有部（1）流路保养 多数仪器都有仪器流路保养程序，可以根据保养程序进行保养工作。当流路保养程序结束后，应当对仪器进行重新定标。流路清洗是为了保证仪器流路中没有蛋白质、脂类沉积和盐类结晶。（2）全流路清洗 仪器进入流路程序进行清洗，吸入或注射清洗液、去蛋白液或蒸馏水冲洗流路，重复23次。冲洗完毕，应当对仪器进行重新定标。（1）流路保养）流路保养 多数多数仪仪器都有器都有仪仪器流路保养程序，可以器流路保养程序，可以（二）日常维护保养 检查试剂量，如不足1/4液面，应及时更换；清洁仪器表面灰尘及吸样探针，保持探针的畅通；及时弃去废液瓶中的废液。1.每日维护 仪器应进行流路清洗，除去蛋白质、脂类沉积和盐类结晶，对仪器进行维护保养。2.每周维护（二）日常（二）日常维护维护保养保养 检查试剂检查试剂量，如不足量，如不足1/4液面，液面，应应 清洁泵管，用酒精棉球清洁泵管和不锈钢转轴，在泵管的弯处涂硅油或白色凡士林等润滑剂。3.每月维护4.每季度进行MV值试验电极的MV值由仪器使用说明书给出。清清洁泵洁泵管，用酒精棉球清管，用酒精棉球清洁泵洁泵管和不管和不锈钢转轴锈钢转轴，在，在泵泵管的弯管的弯（三）常见故障及其排除方法1.仪器不工作2.定标不能稳定3.重复性不良 4.准确性不够5.样品不能吸入、管路有气泡 6.管路堵塞 7.电极漂移与失控 8.测试血样出现异常值 9.电极斜率降低（三）常（三）常见见故障及其排除方法故障及其排除方法1.仪仪器不工作器不工作2.定定标标不能不能稳稳定定3.血气分析仪（blood gas analyzer）是利用电极对人全血中的酸碱度（pH）、二氧化碳分压（PCO2）和氧分压（PO2）进行测定的仪器。血气分析仪血气分析仪 血气分析血气分析仪仪（blood gas analyz 根据所测得的pH、PCO2、PO2参数及输入的血红蛋白值，血气分析仪可进行计算而求出血液中的其它参数，如：实际碳酸氢根浓度（AB）标准碳酸氢根浓度（SB）血液缓冲碱（BB）血浆二氧化碳总量（T-CO2）血液碱剩余（BEblood）细胞外液碱剩余（BEECF）血氧饱和度（SO2）根据所根据所测测得的得的pH、PCO2、PO2参数及参数及输输入的入的人体血气酸碱生理指标常用参数正常生理指标正常生理指标非正常生理指标非正常生理指标pH7.35 7.457.45酸血症酸血症碱血症碱血症pCO24.655 5.985kPa(均值均值5.32 kPa)5.985 kPa低碳酸血症低碳酸血症高碳酸血症高碳酸血症pO210.64 13.3 kPa7.3 kPa4 kPa呼吸衰竭呼吸衰竭有生命危险有生命危险Hb男男女女120160g.L-1110150g.L-1人体血气酸碱生理指人体血气酸碱生理指标标常用参数正常生理指常用参数正常生理指标标非正常生理指非正常生理指标标pH7一、工作原理键 盘参比电极pH电极前置放大放大样品室PCO2电极前置放大反对数放大PO2电极前置放大放大模数转换测量管打印输出输出显示温度控制微 机管路系统血气分析仪的工作原理图血气分析仪的工作原理图血气分析仪的工作原理图血气分析仪的工作原理图一、工作原理一、工作原理键键 盘盘参比参比电电极极pH电电极前置放大放大极前置放大放大样样品室品室PCO2 测量室必须是一个恒温系统。通常测量室的温度被恒定在370.1。在血气分析仪中，为了完成对样品的自动定标、自动测量和自动冲洗等功能，装有一套比较复杂的管路系统以及配合管路工作的泵体和电磁阀。泵和电磁阀的转、停、开、闭、温度的高低；定标气及定标液的有、无、供、停等，均由微机进行控制或监测。测测量室必量室必须须是一个恒温系是一个恒温系统统。通常。通常测测量室的温度被量室的温度被 血气分析方法是一种相对测量方法。在测量样品之前，需用标准液及标准气体确定pH、PCO2和PO2三套电极的工作曲线。血气分析方法是一种相血气分析方法是一种相对测对测量方法。在量方法。在测测量量样样品之前，需用品之前，需用 每种电极都要有两种标准物质来进行定标，以便确定建立工作曲线最少需要的两个工作点。通常把确定电极系统工作曲线的过程叫做定标或校准（Calibration）。每种每种电电极都要有两种极都要有两种标标准物准物质质来来进进行定行定标标，以便确定，以便确定使用使用使用使用7.3837.383和和和和6.8406.840两种两种两种两种标准缓冲液标准缓冲液标准缓冲液标准缓冲液进行进行进行进行定标定标定标定标。pHpH系统：系统：系统：系统：氧和二氧化碳系统：氧和二氧化碳系统：氧和二氧化碳系统：氧和二氧化碳系统：用用用用两种混合气体两种混合气体两种混合气体两种混合气体来进行定标。来进行定标。来进行定标。来进行定标。5 5 COCO2 2和和和和2020 OO2 2 1010 COCO2 2 定定 标标使用使用7.383和和6.840两种两种标标准准缓缓冲液冲液进进行定行定标标。pH系系统统二、仪器结构二、仪器结构（一）电极系统（一）电极系统电极电极是血气分析仪的是血气分析仪的电化学传感器。电化学传感器。离子极-主要有K+、Na+、Li+、Ca2+、Cl-、pH和pCO2 电极 伏安型传感器-主要是PO2 电极电化学传感器主要包括两大类：电化学传感器主要包括两大类：二、二、仪仪器器结结构（一）构（一）电电极系极系统电统电极是血气分析极是血气分析仪仪的的电电化学化学传传感器。感器。一般的血气分析仪使用四支电极：pH 电极 PCO2 电极 PO2 电极 pH 参比电极。一般的血气分析一般的血气分析仪仪使用四支使用四支电电极：极：1pH电极和pH参比电极 血气分析仪使用毛细管pH玻璃电极和甘汞电极测量溶液的酸碱度。血液血液血液血液饱和饱和饱和饱和KClKCl甘汞甘汞甘汞甘汞电极电极电极电极PBSPBSAg/AgClAg/AgCl电极电极电极电极放大器放大器放大器放大器PH7.38PH7.38液体界面液体界面液体界面液体界面PHPH敏感玻璃膜敏感玻璃膜敏感玻璃膜敏感玻璃膜液体界面液体界面液体界面液体界面pH 测量系统示意图 1pH电电极和极和pH参比参比电电极极 血气分析血气分析仪仪使用毛使用毛细细甘汞电极甘汞电极甘汞电极甘汞电极屏蔽电线屏蔽电线屏蔽电线屏蔽电线循环水循环水循环水循环水入口入口入口入口出口出口出口出口玻璃电极玻璃电极玻璃电极玻璃电极吸收泵吸收泵吸收泵吸收泵聚乙烯管聚乙烯管聚乙烯管聚乙烯管恒温水浴恒温水浴恒温水浴恒温水浴连接管连接管连接管连接管饱和饱和饱和饱和KClKClAg/AgClAg/AgCl气泡气泡气泡气泡缓冲液缓冲液缓冲液缓冲液PHPH敏感玻璃膜敏感玻璃膜敏感玻璃膜敏感玻璃膜毛细管玻璃pH电极与甘汞电极结构示意图 此种电极的标本用量为2l，pH测定范围为010。甘汞甘汞电电极屏蔽极屏蔽电线电线循循环环水入口出口玻璃水入口出口玻璃电电极吸收极吸收泵泵聚乙聚乙烯烯管恒温水浴管恒温水浴罗氏公司使用的参比电极罗氏公司使用的参比电极19581958年使用年使用的第一个三的第一个三功能血气分功能血气分析仪及其电析仪及其电极。极。罗罗氏公司使用的参比氏公司使用的参比电电极极1958年使用的第一个三功能血气分析年使用的第一个三功能血气分析仪仪2PCO2电极 PCO2电极是根据J.Severinghaus原理设计的，故也称为“Severinghaus”电极。PCO2 测量系统示意图 玻璃电极壁玻璃电极壁玻璃电极壁玻璃电极壁电极外套电极外套电极外套电极外套参比电极参比电极参比电极参比电极Ag/AgClAg/AgClPBSPBS缓冲液缓冲液缓冲液缓冲液内电极内电极内电极内电极Ag/AgClAg/AgClNaHCONaHCO3 3外缓冲溶液外缓冲溶液外缓冲溶液外缓冲溶液“O”O”形圈形圈形圈形圈尼龙网尼龙网尼龙网尼龙网PHPH敏感玻璃膜敏感玻璃膜敏感玻璃膜敏感玻璃膜COCO2 2渗透膜渗透膜渗透膜渗透膜2PCO2电电极极 PCO2电电极是根据极是根据J.SeveriPCO2电极的基本组成部分-玻璃电极。pH敏感的薄层玻璃膜-厚约0.1mm电极内充溶液-含有KCl的磷酸盐缓冲液，其中浸有杆状Ag/AgCl电极内参比电极-环状Ag/AgCl电极，位于玻璃电极杆的近侧端。玻璃电极与参比电极外面充满PCO2电极外缓冲液，它的pH值随血液的PCO2而改变。玻璃电极膜与其有机玻璃外套一端的渗透膜之间放一片尼龙网或擦镜纸，使两者之间保证有一薄层电极溶液间隔。PCO2电电极的基本极的基本组组成部分成部分-玻璃玻璃电电极。极。pH敏感的薄敏感的薄层层玻玻作用原理：它将测量室内的血液与玻璃电极及其外面的HCO3-溶液分隔开，血液与玻璃电极及其外面的HCO3-溶液分隔开，只允许血液样品中CO2分子通过，让其溶解、水化，并建立电离平衡，使溶液中氢离子（H+）增加，因而使膜内溶液pH值下降。由二氧化碳分压电极的工作原理可知，待测溶液中pH值的变化与lgPCO2有线性关系。由pH电极测得pH值的变化量，经反对数放大器转换为PCO2，再用数字显示。渗透膜渗透膜-聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜或硅橡胶膜作用原理：它将作用原理：它将测测量室内的血液与玻璃量室内的血液与玻璃电电极及其外面的极及其外面的HCO3-溶溶 3PO2电极 PO2 电极是一种气敏电极。O2 渗透膜用约20m的聚丙烯膜或聚四氟乙烯膜，也有用聚乙烯、聚酯作电极膜。玻璃柱玻璃柱玻璃柱玻璃柱铂丝阴极铂丝阴极铂丝阴极铂丝阴极 =-0.65V=-0.65V电极外套电极外套电极外套电极外套阳极阳极阳极阳极Ag/AgClAg/AgCl =0.0V=0.0V磷酸盐缓冲液磷酸盐缓冲液磷酸盐缓冲液磷酸盐缓冲液“O”O”型圈型圈型圈型圈磨砂玻璃表面磨砂玻璃表面磨砂玻璃表面磨砂玻璃表面OO2 2渗透膜（聚丙烯膜）渗透膜（聚丙烯膜）渗透膜（聚丙烯膜）渗透膜（聚丙烯膜）PO2电极测量系统示意图 3PO2电电极极 PO2 电电极是一种气敏极是一种气敏电电极。极。O2 在测定时，O2在铂阴极表面发生的反应如下：外加直流电压 0.4V进入电极内O2不反应0.4V0.8V在铂阴极表面被还原 O2+2 H2O H2O2 H2O2+2 e-2 OH-在在测测定定时时，O2在在铂铂阴极表面阴极表面发发生的反生的反应应如下：外加直流如下：外加直流电电 当阴极表面附近的氧被消耗后，阴极表面氧气分压：PO2=0.00 kPa/mmHg 样品中的氧将通过渗透膜向阴极发生浓度扩散。当氧浓度扩散梯度相对稳定时，就产生一个稳定的电解电流，称之为极限扩散电流 I0。I0 PO2(样本）通过测定电流变化即可测定血液标本中的氧气分压。当阴极表面附近的氧被消耗后，阴极表面氧气分当阴极表面附近的氧被消耗后，阴极表面氧气分压压 在外加电压超过0.8V时，即使PO2=0 mmHg，水本身也会被电解而产生电流。外加在PO2电极上的工作电压通常为0.65V。在外加在外加电压电压超超过过0.8V时时，即使，即使PO2=0 mm（二）管路系统 血气分析仪的管路系统比较复杂，是血气分析仪很重要的组成部分。功能有完成自动定标、自动测量、自动冲洗等。管路系统结构，通常由气瓶、溶液瓶、连接管道、电磁阀、正压泵、负压泵和转换装置等部分组成。（二）管路系（二）管路系统统 血气分析血气分析仪仪的管路系的管路系统统比比较较复复杂杂，是血气分，是血气分血气分析仪的管路系统示意图蠕动泵蠕动泵蠕动泵蠕动泵测量室测量室测量室测量室参比参比参比参比进样口进样口进样口进样口冲洗液冲洗液冲洗液冲洗液湿化器湿化器湿化器湿化器缓冲液缓冲液缓冲液缓冲液缓冲液缓冲液缓冲液缓冲液废液废液废液废液湿化器湿化器湿化器湿化器泵泵泵泵KClKCl溶液溶液溶液溶液定标气定标气定标气定标气GG1 1定标气定标气定标气定标气GG2 2空气压缩机空气压缩机空气压缩机空气压缩机COCO2 2气瓶气瓶气瓶气瓶空气混合器空气混合器空气混合器空气混合器阀或转换装置阀或转换装置阀或转换装置阀或转换装置血气分析血气分析仪仪的管路系的管路系统统示意示意图图蠕蠕动泵测动泵测量室参比量室参比进样进样口冲洗液湿化器口冲洗液湿化器（三）电路系统 将仪器测量信号进行放大和模数转换、对仪器实行有效控制、显示和打印出结果，并通过键盘输入指令。作用：某一血气分析仪的电路系统原理如下图所示：（三）（三）电电路系路系统统 将将仪仪器器测测量信号量信号进进行放大和模数行放大和模数转换转换、对仪对仪显示显示显示显示打印打印打印打印系统系统系统系统固化程序及固化程序及固化程序及固化程序及故障诊断系统故障诊断系统故障诊断系统故障诊断系统机械驱动机械驱动机械驱动机械驱动模模模模数数数数转转转转换换换换信信信信号号号号选选选选择择择择电极讯号电极讯号电极讯号电极讯号空气检测空气检测空气检测空气检测计算机计算机计算机计算机系统系统系统系统恒温控制恒温控制恒温控制恒温控制血气分析仪电路原理框图 固化程序及机械固化程序及机械驱动电驱动电极极讯讯号空气号空气检测计检测计算机恒温控制血气分析算机恒温控制血气分析仪电仪电四、血气分析仪的维护、保养与故障排除四、血气分析仪的维护、保养与故障排除 血气分析仪作为一种精密的分析仪器，操作比较简单，关键是日常的维护和出现问题后故障的排除。（一）电极的保养 电极是一种十分贵重的部件，应注意保养，尽量延长其寿命。电极的保养一般是仪器自动进行。四、血气分析四、血气分析仪仪的的维护维护、保养与故障排除、保养与故障排除 血气分析血气分析仪仪作作1.1.参比电极保养参比电极保养 参比电极套需要定期更换。如果一天作100个样品，每周应更换一次；一般情况下两周可更换一次；在样品较少时，可视具体情况延长更换时间。当发现电极不再渗参比液，或渗漏孔处变成黄色或棕色时，应随时更换。更换盐桥或电极内的KCl溶液时，除加入饱和的KCl溶液外，还需加入少许的KCl结晶，使其在37 恒温条件下也达到饱和。1.参比参比电电极保养极保养 参比参比电电极套需要定期更极套需要定期更换换。如果一天作。如果一天作2.pH电极的保养 不管是否使用pH电极，其使用寿命一般都为12年。如果pH电极在空气中暴露2h以上，应将其放在缓冲液中浸泡6h24h才能使用。按血液缓冲液（或生理盐水）水空气的顺序进行清洗。蛋白质粘附在电极表面：或用随机附送的含蛋白水解酶的清洗液或自配的0.1%胃蛋白酶盐酸溶液浸泡30分钟以上，用生理缓冲液洗净后浸泡备用。2.pH电电极的保养极的保养 不管是否使用不管是否使用pH电电极，其使用寿命极，其使用寿命3.PCO2电极保养 电极要经常用专用清洁剂清洗，如果经清洗、更换缓冲液后仍不能正常工作时，应更换半透膜。电极用久后，阴极端的磨砂玻璃上会有Ag或AgCl沉积。可用滴有外缓冲液的细砂纸磨去沉积物，再用外缓冲液洗干净。清洗沉积物、半透膜和电极的更换应定期进行。3.PCO2电电极保养极保养 电电极要极要经经常用常用专专用清用清洁剂洁剂清洗，如清洗，如4.PO2电极的保养 PO2电极中干净的内电极端部和四个铂丝点应该明净发亮。每次清洗时，都应该用电极膏对PO2电极进行研磨保养。PCO2电极和PO2电极在保养后，均需重新二点定标，才能使用。4.PO2电电极的保养极的保养 PO2电电极中干极中干净净的内的内电电极端部和极端部和