Chloridometr - Chloridometer

A chloridometr je měřicí přístroj slouží k určení koncentrace z chlorid ionty (Cl^–) v řešení. Využívá proces známý jako coulometrická titrace nebo amperostatická coulometrie, přijato elektrochemie referenční metoda pro stanovení koncentrace chloridu v biologické tekutiny, počítaje v to krevní sérum, krevní plazma, moč, potit se, a mozkomíšní mok.^[1][2] The coulometrie proces generuje stříbrný ionty, které reagují s chloridem za vzniku chlorid stříbrný (AgCl).^[1]

První chloridometr navrhl tým vedený Ernestem Cotlove v roce 1958.^[3]

Mezi další metody stanovení koncentrace chloridů patří fotometrická titrace a ředění izotopů hmotnostní spektrometrie.^[4]

Úkon

An zesilovač dodává konstantní proud asi 6—8mA do generátoru elektrody pro titraci roztoku a je spuštěn digitální časovač.^[5] Druhý pár stříbrných elektrod se používá jako detektor k měření vodivost řešení.^[6][4] Je známo, že stejný konstantní proud titruje daný počet krtci ${ displaystyle (n_ {Cl ^ {-}}) _ {s}}$ chloridu standartní řešení včas ${ displaystyle t_ {s}}$. Titrace test Výsledkem řešení bude generování nerozpustný chlorid stříbrný, dokud nejsou chloridové ionty spotřebovány, a po této době bude na detekčních elektrodách detekován nárůst iontů stříbra.^[2] Tentokrát, ${ displaystyle t_ {u}}$, je doba titrace měřeného roztoku. Koncentrace chloridových iontů v tomto roztoku se poté vypočítá jako:^[1]

${ displaystyle (n_ {Cl ^ {-}}) _ {u} = {t_ {u} nad t_ {s}} krát (n_ {Cl ^ {-}}) _ {s}}$

Ačkoli absolutní množství iontů stříbra (${ displaystyle Ag ^ {+}}$) potřebné k reakci s chloridovými ionty lze určit pomocí Faradayovy zákony elektrolýzy, v praxi je nutná kalibrace.^[1]

Ionty stříbra generuje oxidace na anoda když elektrický potenciál je aplikován přes stříbro elektrody.^[7] Toto je anodická reakce.

${ displaystyle Ag rightarrow Ag ^ {+} + e ^ {-}}$

Ionty stříbra vstupují do roztoku rychlostí úměrnou elektrickému proudu.^[7] Protože proud je konstantní, je rychlost produkce iontů stříbra úměrná době toku proudu a ionty stříbra vstupují do roztoku konstantní rychlostí z anody stříbrného drátu.^[7] Tyto ionty reagují s chloridovými ionty při titrační reakci, což vede k nerozpustnému chloridu stříbrnému.^[7]

${ displaystyle Ag ^ {+} + Cl ^ {-} rightarrow AgCl}$

The koncový bod, ke kterému dochází, když již nejsou žádné chloridové ionty, se kterými mohou ionty stříbra reagovat, je detekován dvojicí mikroelektrod stříbra v roztoku, což je zapojeny do série s mikroampérmetr. Zvyšující se koncentrace iontů stříbra vytváří proud mezi mikroelektrodami a aktivuje a přepínač který vypne napájení hlavních elektrod a časovače a ukončí měření.^[5] Doba titrace je doba titrace ${ displaystyle t_ {s}}$, což je úměrné množství uvolněných iontů stříbra, a tedy množství chloridu v testovacím roztoku.

Použití

Chloridometry se používají ke stanovení koncentrace chloridových iontů v biologické tekutiny. Například se měří koncentrace iontů chloridu v plazmě ryb, aby se změřily účinky stresu na osmoregulace v akvakultury.^[6] Malé množství plazmy (10 μL) kombinované s kyselinou činidlo vede k a chemická reakce která nakonec poskytuje míru koncentrace chloridových iontů v meq / L.^[6]

Protože vyžadují střídavý proud, chloridometry nejsou přenosné a jsou vhodnější pro „umístění na stole“.^[6] To může vyžadovat zmrazení vzorků biologických tekutin shromážděných v terénu pro pozdější analýzu.^[6]

Chloridometry představují nejběžnější použití coulometrie v klinické biochemii.^[7]

Poznámky

Reference

Další čtení

• Bishop, Michael L .; Fody, Edward P., eds. (1985). Klinická chemie: principy, postupy, korelace. Janet L. Duben-Engelkirk. Lippincott.