Хлоридометр

Хлоридометр , — это измерительный прибор используемый для определения концентрации ионов хлорида ( Cl ^–) в растворе . Он использует процесс, известный как кулонометрическое титрование или амперостатическая кулонометрия , общепринятый эталонный электрохимический метод для определения концентрации хлоридов в биологических жидкостях , включая сыворотку крови , плазму крови , мочу , пот и спинномозговую жидкость . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} В процессе кулонометрии генерируются ионы серебра , которые реагируют с хлоридом с образованием хлорида серебра (AgCl). ^{[ 1 ]}

Первый хлоридометр был разработан командой под руководством Эрнеста Котлава в 1958 году. ^{[ 3 ]}

Другие методы определения концентрации хлоридов включают фотометрическое титрование и масс-спектрометрию с изотопным разбавлением . ^{[ 4 ]}

Операция

Амперостат мА постоянный ток величиной около 6—8 и включает цифровой таймер . генератора подает на электроды для титрования раствора ^{[ 5 ]} Вторая пара серебряных электродов используется в качестве детектора для измерения проводимости раствора. ^{[ 6 ]}^{[ 4 ]} Известно, что один и тот же постоянный ток титрует заданное количество молей. $(n_{Cl^{-}})_{s}$ хлорида стандартного раствора во времени $t_{s}$ . Титрование аналитического раствора приведет к образованию нерастворимого хлорида серебра до тех пор, пока ионы хлорида не будут израсходованы, после чего на электродах детектора будет обнаружено увеличение количества ионов серебра. ^{[ 2 ]} На этот раз, $t_{u}$ , – время титрования измеряемого раствора. Концентрация хлорид-ионов в этом растворе рассчитывается как: ^{[ 1 ]}

(n_{Cl^{-}})_{u}={t_{u} \over t_{s}}\times (n_{Cl^{-}})_{s}

Хотя абсолютное количество ионов серебра ( $Ag^{+}$ ), необходимое для реакции с ионами хлорида, можно определить с помощью законов электролиза Фарадея , на практике требуется калибровка. ^{[ 1 ]}

Ионы серебра генерируются в результате окисления на аноде , когда электрический потенциал прикладывается к серебряным электродам . ^{[ 7 ]} Это анодная реакция.

Ag\rightarrow Ag^{+}+e^{-}

Ионы серебра поступают в раствор со скоростью, пропорциональной электрическому току. ^{[ 7 ]} Поскольку ток постоянен, скорость образования ионов серебра пропорциональна времени протекания тока, и ионы серебра поступают в раствор с постоянной скоростью через анод из серебряной проволоки. ^{[ 7 ]} Эти ионы реагируют с ионами хлорида в реакции титрования, в результате чего образуется нерастворимый хлорид серебра. ^{[ 7 ]}

Ag^{+}+Cl^{-}\rightarrow AgCl

Конечная точка , которая наступает, когда больше нет хлорид-ионов, с которыми могут реагировать ионы серебра, определяется парой серебряных микроэлектродов в растворе, которые последовательно соединены с микроамперметром . Возрастающая концентрация ионов серебра создает ток между микроэлектродами, активируя переключатель , который отключает питание основных электродов и таймер, прекращая измерение. ^{[ 5 ]} Продолжительность титрования – это время титрования. $t_{s}$ , что пропорционально количеству высвободившихся ионов серебра и, следовательно, количеству хлорида в аналитическом растворе.

Использование

Хлоридометры применяются для определения концентрации хлорид-ионов в биологических жидкостях . Например, концентрация хлорид-ионов в плазме рыб измеряется для оценки влияния стресса на осморегуляцию в аквакультурах . ^{[ 6 ]} Небольшое количество плазмы (10 мкл) в сочетании с кислотным реагентом приводит к химической реакции , которая в конечном итоге обеспечивает измерение концентрации ионов хлора в мэкв /л. ^{[ 6 ]}

Поскольку им требуется переменный ток , хлоридометры не являются портативными и лучше подходят для «настольного размещения». ^{[ 6 ]} Это может потребовать замораживания образцов биологических жидкостей, собранных в полевых условиях, для последующего анализа. ^{[ 6 ]}

Хлоридометры представляют собой наиболее распространенное применение кулонометрии в клинической биохимии. ^{[ 7 ]}

Примечания

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Скуг и др. 2013 , с. 603.
^ Jump up to: ^а ^б Ли 2009 , с. 24.
^ Розенфельд 1999 , с. 353.
^ Jump up to: ^а ^б Скуг и др. 2013 , стр. 604.
^ Jump up to: ^а ^б Варко 2001 , с. 14-2.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ивама и др. 2011 , стр. 259.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Варко 2001 , с. 14-1.

Ссылки

Ивама, ГК; Пикеринг, AD; Самптер, JP; Шрек, CB, ред. (2011). Стресс и здоровье рыб в аквакультуре . Серия семинаров Общества экспериментальной биологии. Том. 62. Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-28170-6 .
Ли, Мэри, изд. (2009). Базовые навыки интерпретации лабораторных данных (4-е изд.). Американское общество фармацевтов системы здравоохранения. ISBN 978-1-58528-180-0 .
Розенфельд, Луи (1999). Четыре столетия клинической химии . CRC Press / Routledge . ISBN 90-5699-645-2 .
Скуг, Дуглас; Уэст, Дональд; Холлер, Ф.; Крауч, Стэнли (2013). Основы аналитической химии . Нельсон Образование. ISBN 9781285607191 .
Варко, Джон С. (2001). Клиническая биохимия: методика и аппаратура: практический курс . Всемирная научная. ISBN 9810245564 .

Дальнейшее чтение

Бишоп, Майкл Л.; Фоди, Эдвард П., ред. (1985). Клиническая химия: принципы, процедуры, корреляции . Джанет Л. Дубен-Энгелькирк. Липпинкотт.

[FOOTNOTESkoogWestHollerCrouch2013603-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Скуг и др. 2013 , с. 603.

[FOOTNOTELee200924-2] Jump up to: ^а ^б Ли 2009 , с. 24.

[FOOTNOTERosenfeld1999353-3] Розенфельд 1999 , с. 353.

[FOOTNOTESkoogWestHollerCrouch2013604-4] Jump up to: ^а ^б Скуг и др. 2013 , стр. 604.

[FOOTNOTEVarcoe200114-2-5] Jump up to: ^а ^б Варко 2001 , с. 14-2.

[FOOTNOTEIwamaPickeringSumpterSchreck2011259-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ивама и др. 2011 , стр. 259.

[FOOTNOTEVarcoe200114-1-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Варко 2001 , с. 14-1.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]