Гальванические газоанализаторы.

Данные анализаторы используются для измерения концентрации молекул кислорода, как в газообразных, так и жидких средах.

О +2Н О +4е = 4(ОН) (1)

2Pb+4(ОН) = 2Pb(ОН) + 4е (2)

В работе гальванического газоанализатора используется явление ионизации газа на границе трех фаз:

- газообразной;

- твердой (катод);

- жидкой (электролит).

На катоде происходят следующие реакции:

(1): молекулярный кислород взаимодействует с тремя молекулами воды при наличии 4 электронов, поступающих из внешней цепи, образуется 4(ОН) группы.

(2) Эти группы переходят в раствор, а на аноде (свинцовом или алюминиевом) (ОН) группы взаимодействуют с материалом анода. При этом образуется гидрат окиси металла, а 4 электрона поступают во внешнюю цепь, создавая в ней ток, который тем больше, чем больше концентрация молекул кислорода в анализируемом газе.

Существует много различных конструкций газовых анализаторов. В биомедицинской практике чаще всего используется электродный анализатор.

В данном анализаторе кислород, содержащийся в газовой среде или растворенный в жидкой среде, через фторопластовую мембрану 5 диффундирует во внутреннюю полость камеры 1, выполненную в виде стержня. Эта камера заполнена электролитом (чаще в виде пасты) 6. Ионизация кислорода происходит на границе платинового катода 2, электролита и газовой среды, находящейся в порах мембраны 5. В дальнейшем работа анализатора аналогична предыдущему. Анодом 4 служит тонкая алюминиевая трубка. Эта трубка и катод 2 с помощью проводов 7 подключается к магнитному амперметру.

Также анализаторы позволяют измерять концентрацию от нескольких десятков % кислорода до 10 % кислорода. В зависимости от исполнения они имеют класс точности 1-10. Известны конструкции подобных анализаторов, которые могут размещаться в сосудах, внешний диаметр которых 1-2мм.

Механические средства аналитической техники.

В основе работы этих средств аналитической техники лежат явления, представляющие собой различные механические, гидравлические закономерности и эффекты.

Анализаторы плотности жидких сред.

Абсолютной плотностью называют массу вещества, заключенную в единицу объема.

Относительная плотность – это отношение абсолютной плотности жидкости, измеренной при 20ºС, к абсолютной плотности воды, измеренной при 4ºС.

Приборы для измерения плотности жидких сред называются денсиметрами (денситометрами). В медицинской практике используются денситометры ареометрической конструкции (ареометры).

Ареометры.

(1)

(2)

; (3)

Принцип действия ареометров состоит в уравновешивании веса ареометра, погруженного в жидкость, выталкивающей силой, действующей на него. Ареометр содержит стеклянный цилиндр 1, к которому припаян стержень 2, снабженный шкалой 3. Ареометр размещается в емкости 4, заполненной анализируемой жидкостью. В пределах диапозитивных измерений выталкивающая сила N равна весу G ареометра. Считывание показаний осуществляется по шкале напротив той отметки, но которой располагается уровень жидкости. Чем меньше плотность жидкости, тем больше погружается ареометр.

Для подбора начального веса ареометра во внутренне полости цилиндра 1 размещаются дробинки, изменяя число которых можно подобрать вес.

В уравнениях:

m – масса ареометра;

ρ – плотность анализируемой жидкости;

l – глубина погружения;

V – объем цилиндрической части;

S – площадь поперечного сечения стержня.

Из формул видно, что глубина погружения связана с плотностью нелинейно. Однако, в узком диапазоне измерений она близка к линейной.

В медицинской практике используются ареометры:

- урометры (диапазон 1,0-10,5г/см ).

- лактометры (диапазон 1,02-1,055г/см ).

Цена деления 0,0015г/см .