微量元素测定仪器是医院检验科中用于测定微量元素的仪器,若采用极谱法,其原理主要基于电化学分析中的极谱分析法。极谱分析法是微量元素分析中应用广泛且成熟的技术之一,其基本原理可以概括如下:
1. 极谱分析基础
电极系统:微量元素测定仪器极谱分析采用滴汞电极作为工作电极,同时配有参比电极(如饱和甘汞电极),两者共同浸入含有待测金属离子的电解质溶液中,形成电解池。
电解过程:在电解过程中,电极表面发生氧化还原反应,金属离子在电极上被还原(或氧化),同时产生相应的电流。
2. 浓差极化与极限电流
浓差极化现象:由于电极表面积小且电流密度大,溶液静止时,电极表面附近的金属离子浓度会迅速降低,形成浓差极化。
极限电流的产生:当电极表面的金属离子浓度降至极低水平时,电流将不再随外加电压的增加而增加,而是受到金属离子从溶液本体扩散到电极表面速度的限制,此时达到的电流称为极限电流。
3. 电流与浓度的关系
微量元素测定仪器离子扩散速度:离子的扩散速度与其在溶液本体中的浓度成正比。因此,通过测量极限电流的大小,可以间接测定溶液中金属离子的浓度。
4. 实际应用中的操作
微量元素测定仪器在实际测定中,会在电解池中插入工作电极和参比电极,并施加一个随时间线性变化的锯齿波电压。
待测物质在汞滴上还原,产生电解电流。电解电流通过电阻产生电压降,该电压降经放大器放大后,可在示波管上显示为随电压扫描变化的电解电流曲线(即i-E曲线或示波极谱图)。
5. 优点与应用
优点:极谱分析法具有灵敏度高、选择性好、分析速度快等优点,适用于多种微量元素的快速测定。
应用:在医院检验科中,极谱法常用于测定人体血液、尿液等样品中的微量元素含量,如铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、镉(Cd)等,对于评估人体健康状况具有重要意义。
综上所述,微量元素测定仪器医院检验科采用极谱法测定微量元素的原理是基于电化学分析中的极谱分析法,通过测量电解过程中产生的极限电流来间接测定溶液中金属离子的浓度。