Gösterildiği gibi, çalışan bir elektrot sistemi ile faydalı ölçümler yapmak için öncelikle sistemin kalibre edilmesi gerekir. Bir elektrot sisteminin yanıtı, Nernst denklemi tarafından tanımlanan ters logaritmik bir yanıttır.

burada A1⁄4Aktivite, R1⁄4gaz sabiti, T1⁄4mutlak sıcaklık, n 1⁄4 değerlik yükü ve F 1⁄4 Faraday sabiti. Buradan, bir iyonun konsantrasyonu (kesinlikle, “aktivite”) ile bir elektrot tarafından üretilen voltaj arasında karmaşık bir ters logaritmik ilişki olduğu görülebilir. Bu, sistemin kalibrasyonunun ve bir okumanın üretilmesinin, örneğin kolorimetrik bir kan şekeri sistemi için olduğu gibi basit bir mesele olmadığı anlamına gelir.

Genel yaklaşım, voltajı iki konsantrasyonda ölçerek elektrotun logaritmik ‘eğimini’ ölçmektir. İdeal olarak, konsantrasyonda 10 katlık bir değişiklik için bu 59 mV olmalıdır. Ancak elektrotlar nadiren idealdir ve sinyal zamanla bozulur, bu nedenle eğimin düzenli olarak kontrol edilmesi gerekir.

Özgüllük ve elektrotlar nasıl seçici yapılır?

Spesifikliğe ulaşmanın yolları (ihtiyacınız olanı nasıl ölçersiniz?)

Basit elektrotlarda, belirli bir iyonun özgüllüğü, seçici iyon değişimi ile hareket eden, elektrotu çevreleyen seçici bir zar tarafından belirlenir, örn. pH elektrodu, hidrojen iyon değiştiricisi olarak işlev gören bir cam membrana sahiptir. Cam, yüklü iyonlar (soda camı için sodyum) içeren karmaşık bir silikon kristal kafestir.

Yüzeyde, bu iyonların temas halindeki sıvıdaki iyonlarla değiş tokuş edebildiği çok ince bir hidratlı tabaka vardır. Membran ve sıvı arasındaki iyon değişimi, iyonun fiziksel boyutunun ve elektrostatik yükünün kristal kafes yapısıyla uyumlu olması koşuluyla gerçekleşir, ancak membranlar daha karmaşık hale geldikçe diğer faktörler daha önemli bir rol oynar.

Standart sodyum silikat camda, hidrojen iyonu değişimi tercih edilir, ancak alkali pH’ta sodyum iyonlarının girişimi nedeniyle bir “alkali hatası” oluşur. Alkali pH koşullarında, hidrojen iyonu konsantrasyonu çok düşük hale geldiğinden, sodyum iyonlarından elektrot yanıtına nispi katkı, hidrojen iyonu yanıtını geçene kadar daha önemli hale gelir.

Bu, ‘alkali hatası’ olarak bilinir. Camın bileşimini değiştirmek, bu etkileri abartarak camın farklı bir elektrot haline gelmesine neden olabilir. Cam yapısındaki yaygın varyasyonlar Şekil 40.6’da gösterilmektedir.

Duyarlılık ve özgüllük nedir
Biyolojide özgüllük nedir
Hücre zarına özgüllük kazandırmak ne demek
Özgüllük ne demek
Ozgulluk
Hücreye özgüllük kazandıran molekül
Özgüllük nedir Tıp
Özgüllüğü NE demek

Pratikte, hiçbir elektrot tek bir iyon için mutlak olarak spesifik değildir ve belirli bir iyon için gösterdiği tercihe ‘seçicilik’ denir. Bu örnekte, nötr/asit pH’da cam elektrot, hidrojen iyonları için sodyuma göre yüksek seçiciliğe sahip bir hidrojen iyon elektrodudur, ancak alkali pH’ta bunun tersi özelliklere sahiptir.

Membran tasarımının temel amacı, diğer benzer iyonlardan kaynaklanan girişimi önlemek için seçiciliği en üst düzeye çıkarmaktır. Halidler durumunda, örn. Bu, kristal kafese yalnızca bir klorür iyonunun kolayca sığabileceği bir gümüş klorür kristal membran kullanılarak kolayca elde edilebilir.

Magnezyum varlığında kalsiyumu ölçmeye çalışırken (her ikisi de kanda benzer konsantrasyonlarda bulunur) kalsiyumu ölçmeye çalışırken daha zor problemler ortaya çıkar, çünkü iyonlar boyut olarak benzerdir. Daha da zoru, 140 mmol/l sodyum arka planına karşı 1 mmol/l konsantrasyonda kandaki lityumu tespit edecek bir elektrot tasarımıdır.

Cam bileşimini değiştirerek sodyum ve potasyuma tepki veren elektrotlar üretilebilir. En iyi sodyum elektrotu, 100:1’lik bir sodyum üzerinde potasyum seçiciliğine sahiptir ve bu, yüksek sodyum konsantrasyonları ve düşük potasyum içeren biyolojik sıvılar için klinik olarak yararlıdır.

Bununla birlikte, en iyi cam potasyum elektrot, sodyum konsantrasyonunun normalde potasyum konsantrasyonunun yaklaşık 30 katı olduğu kan uygulamaları için ideal olmayan 20:1’lik bir potasyum seçiciliğine sahiptir. Bu uygulamalar için daha seçici membranlara ihtiyaç vardır.

Not: Bir pH elektrodu, zarın her iki tarafında hidrojen iyonu değişimi ilkesine göre çalışır. Elektrodun bir ölçüm devresinin bir parçasını oluşturması için teorik olarak elektronik iletimin olması gerekmesine rağmen, membrandan hidrojen iyonlarının transferi yoktur -bir denge kurulur-. Pratikte membran 109 ohm’luk bir dirence sahip olacak ve ihmal edilebilir bir akım olacaktır.

İyon Seçici Membranlar

İyon seçici membranların geliştirilmesindeki paradoks, zarın suya karşı geçirimsiz olması gerektiğidir, böylece elektrotta kısa devre yapacak olan ihmal edilebilir bir elektrik iletimi olur, ancak iyonlar doğaları gereği suda çözeltiyi tercih ederler.

Membranın, iyon değişimi durumunda olduğu gibi elektrostatik çekim yoluyla ya da nötr durumunda olduğu gibi hidrasyon kabuğunun (su çözücü tarafından sağlanan) ikamesi yoluyla iyonun eşdeğer bir tercihe sahip olduğu bir bileşene sahip olması gerekir. taşıyıcılar.

Canlı hücreler, genellikle hidrofobik bariyerler olan hücre zarları boyunca iyonları ve su kaynaklı besinleri taşımak için genellikle bu tür taşıyıcıları kullanır ve bu, ISE zarlarının tasarımı için modeller sağlamıştır.

Bir iyon değiştirici veya nötr taşıyıcı kullanan işlevsel bir zara sahip olmak için zarın, iyon taşıyıcıyı içermesi ve tutması gereken bir eylemsiz desteğe ihtiyacı vardır; bu genellikle taşıyıcının içinde çözüldüğü çözücüyü yakaladığı anlamına gelir.

Kalsiyum sensörleri durumunda, kalsiyumu yüksek seçicilikle bağlayan iyon değişim malzemeleri bulunmuştur. Elektrot, uçucu olmayan ve suda çözünmeyen bir çözücü olan di-n-oktofenil fosfonat içinde çözülmüş bir alkil fosfatın kalsiyum tuzundan oluşur.

Bu, uçucu bir çözücü içinde çözülmüş PVC ile karıştırılır, karışım düz bir yüzeye dökülür ve uçucu çözücünün buharlaşmasına izin verilir. Bu, içinde sıkışmış kalsiyum değiştirici ile ince bir PVC tabakası bırakır.

İdeal bir elektrotta, taşıyıcı suda tamamen çözünmez olacaktır, ancak pratikte yavaş yavaş süzülerek elektrotun kademeli tepki kaybına yol açar, bu nedenle elektrot membranlarının genellikle düzenli olarak değiştirilmesi gerekir.

Nötr taşıyıcılar iyon değişimine bir alternatiftir ve en yaygın olarak kullanılanı potasyum elektrotları için valinomisindir. Taç eter bileşikleri, gösterildiği gibi, bir atomun hidrasyon kabuğunu taklit edebilen birkaç oksijen atomu içeren halka yapılarıdır. Valinomisin, halka yapısı içinde altı oksijen atomu içeren benzer büyük, karmaşık bir halka bileşiğidir. Aynı zamanda potasyumu kompleksleştirebilir, yani iyon, sulu hidrasyon kabuğunu valinomisin ile değiştirir ve sulu bir çözeltiden hidrofobik bir zara göç eder.

The post Özgüllük – Laboratuvar Tanı Bilimi – Laboratuvar Ödevleri – Lab Ödevleri – Kimya Mühendisliği – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).