第二节电化学分析技术第三章临床生物化学检验常用技术讲解

第三章临床生物化学检验常用技术

第二节电化学分析技术一、电化学分析技术的原理一、pH测定的工作原理

pH检测常用参比电极为正极，以指示电极为负极，组成一个电化学电池，通过测量电池的电动势E而测得相应溶液的pH值。最常用的指示电极是:pH玻璃膜电极

返回目录第一节电化学分析原理二、离子选择性电极的工作原理离子选择性电极（ISE）是一种用特殊敏感膜制成的，对溶液中特定离子具有选择性响应的电极。某一特定的ISE，其敏感膜材料可对某一离子特异性响应。大多数膜电位的产生是基于膜材料的离子与溶液界面的离子发生交换反应，改变两相中原有的电荷分布，形成双电层，即两相间存在一定的电位差

返回目录4第一节电化学分析原理

离子选择电极的构造返回目录5第一节电化学分析原理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。返回目录6第一节电化学分析原理

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。ISE法又分为:直接法和间接法。

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。返回目录7第一节电化学分析原理三、二氧分碳分压（PO2）电极的工作原理PCO2电极是气敏电极,是由pH玻璃电极和银-氯化银电极组装在一起的复合电极。样品液中H+和其他带电荷的离子不能进入膜内溶液,而CO2分子可以通过,CO2分子在缓冲液中溶解、水化,并建立电离平衡。由pH电极测得的pH值变化量，经反对数放大器转换为PCO2，再用数字显示。

PCO2

测量系统图返回目录8第一节电化学分析原理四、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。待测溶液中的O2可以借助电极外表面的O2渗透膜（约20

m的聚丙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯），依靠PO2梯度透过膜而进入电极。返回目录9第二节电解质分析仪

临床使用的电解质分析仪多是采用离子选择性电极（ISE）法。

这种仪器具有操作方便、成本低、快速、准确、微量和可以连续自动测定等优点。

电解质分析仪返回目录10第二节电解质分析仪（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

干式电解质分析仪

电解质分析仪分类返回目录11第二节电解质分析仪（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。返回目录12第二节电解质分析仪一、电解质分析仪的工作原理与基本结构（一）湿式电解质分析仪湿式电解质分析仪由离子选择性电极、参比电极、分析箱、测量电路、控制电路、驱动电机和显示器等组成，

返回目录13第二节电解质分析仪电解质分析仪结构框图

返回目录14第二节电解质分析仪1.板面系统在分析检测样品时，操作者可以通过按键操作来控制分析检测过程。仪器板面只有yes/no两个按键，yes键用来接收显示屏上的提问，no键用来否定显示屏上的提问，通过这两个键可对仪器进行各种操作和参数设定。返回目录15第二节电解质分析仪2.电极系统电极系统包括指示电极和参比电极。指示电极包括pH、Na+、K+、Li+、Cl-、Ca2+、Mg2+等离子选择性电极。参比电极一般是银/氯化银电极。钠电极及钾电极的结构返回目录16第二节电解质分析仪Na电极结构示意图

K、Ca、Cl、Li电极结构示意图返回目录17第二节电解质分析仪

参比电极结构示意图返回目录18第二节电解质分析仪3.液路系统分析仪的液路系统通常由标本盘、溶液瓶、吸样针、三通阀、电极系统、蠕动泵等组成。液路系统中的通路由定标液/冲洗液通路、标本通路、废液通路、回水通路、电磁阀通路等组成。

返回目录19第二节电解质分析仪4.电路系统电路系统由五个模块组成电源电路模块微处理器模块输入输出模块信号放大及数据采集模块蠕动泵和三通阀控制模块返回目录20第二节电解质分析仪5.软件系统各种分析仪的软件系统，是控制仪器运作的关键。它提供仪器以下操作程序微处理系统操作仪器设定程序操作仪器测定程序操作自动清洗返回目录21第二节电解质分析仪（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：一类是基于反射光度法，二类基于离子选择性电极（ISE）方法。

返回目录22第二节电解质分析仪

基于ISE法干式电解质分析仪的结构示意图样品液离子选择敏感膜参比层氯化银层银层离子选择敏感膜参比层氯化银层银层盐桥塑料膜塑料膜参比液电位计返回目录23第二节电解质分析仪

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

返回目录24第二节电解质分析仪二、电解质分析仪的维护与故障排除（一）仪器的维护1.电极系统的维护（1）钠电极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。

FP640火焰光度计返回目录25第二节电解质分析仪（2）钾电极每月至少更换一次内充液。（3）氯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。（4）参比电极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。一般三个月要换一次参比电极膜。返回目录26第二节电解质分析仪2.流路系统的维护（1）流路维护根据保养程序进行保养工作。每次流路保养，应当对仪器进行重新定标。（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2

3次。冲洗完毕，应当对仪器进行重新定标。返回目录27第二节电解质分析仪（二）日常维护1.每日维护检查试剂量，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；及时弃去废液瓶中的废液。2.每周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。返回目录28第二节电解质分析仪3.每月维护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。4.每季维护用消毒性水溶液如2%过氧化氢溶液，浇湿后清洁并为仪器所有表面消毒。清洁泵轮，检查泵管，如变形厉害或使用过程中抽液变少、变慢或抽不动，则需要更换泵管。返回目录29第二节电解质分析仪（三）常见故障及其排除方法常见故障、产生原因和排除方法如下：1.仪器不工作在排除停电和电源问题后应考虑保险丝是否熔断等。2.定标不能通过或不能稳定首先检查泵管是否老化、漏气、堵塞，如以上情况都正常，可能为电极没有稳定，待稳定30min后进行两点定标。

返回目录30第二节电解质分析仪3.重复性不良（1）电极未活化，应活化电极；（2）电极间有漏液，应装紧电极或更换密封圈；（3）电极间有血凝块，拆开电极，用吸球吹净电极；（4）参比电极有KCl结晶，应擦净；电极毫伏偏低，更换电极内液或电极；（5）电极斜率低于规定值，应更换电极或重新校准。返回目录31第二节电解质分析仪3.重复性不良

（6）试剂太少或变质，应更换试剂；（7）系统校准没有进行，应运行系统校准2

3次；（8）出现电极斜率SLOPE值超出规定，需运行系统校准23次或更换相应电极或试剂。返回目录32第二节电解质分析仪

4.准确性不够重新定标和做质控，直至符合质控要求。如果所有测定项目准确性差，应更换参比电极。5.当样品不能吸入、泵管及管路中有气泡进样针或管路堵塞，先用注射器疏通后，再用蒸馏水冲洗进样针或管路；泵管因老化而漏气，应更换新泵管；管道破裂，应及时更换管道。返回目录33第二节电解质分析仪6.管路堵塞易堵塞的地方有以下4个部分:（1）采样针与空气检测器部分直接用清洗液进行保养管路;如达不到目的，可反复冲洗通畅后再用蒸馏水冲洗干净即可。（2）电极腔前端与末端部分平时可用清洗液进行管路清洗保养;如达不到目的，将电极腔用NaClO溶液浸泡、反复清洗，再用蒸馏水冲洗、擦干后装回即可。返回目录34第二节电解质分析仪（3）混合器部分主要用清洗液或去蛋白液进行混合器清洗程序，如达不到目的，可将混合器拆下，用注射器将NaClO溶液注入混合器浸泡、反复冲洗，用蒸馏水冲洗、擦干即可。（4）泵管和废液管的堵塞可用注射器吸入清洗液或蒸馏水冲吸管路。

返回目录35第二节电解质分析仪7.电极漂移与失控①地线未接好或电压不稳定；②避免电磁干扰；③Na电极、pH电极漂移或电极全部漂移；④定位不好；⑤参比电极上方有气泡；⑥检查标准液及清洗液是否已用完；⑦试剂过期或被污染。返回目录