Senzor Clark
Senzorul Clark este un dispozitiv electrochimic care permite măsurarea concentrației de oxigen dizolvat în apă sau fluide biologice amperometrică . Proiectat de Leland Clark , a fost brevetat în 1956 . În practica obișnuită, este adesea denumit în mod eronat electrodul Clark .
A. electrod Pt;
B. Electrod Ag / AgCl;
C. soluție de KCl;
D. membrană permeabilă la gaz;
E. inel de cauciuc;
F. potențiostat;
G. galvanometru.
Structura
Este format intern din doi electrozi: un catod de platină și un anod Ag / AgCl . Catodul este plasat într-un cilindru izolator pe care se înfășoară anodul, întregul este conținut într-un alt cilindru care conține o soluție de clorură de potasiu . În partea de jos, senzorul este închis de o membrană dintr-un polimer permeabil la gaze (de obicei PE sau PTFE ). Un ddp de 600 ÷ 800 m V este setat între cei doi electrozi. Este progenitorul senzorilor de membrană permeabili la gaz .
Operațiune
Când este scufundat în analit, O 2 difuzează prin membrană și se reduce atunci când ajunge la catod, reacțiile sunt:
- catod
- O 2 + 4e - + 4H + → 2H 2 O
- anod
- 4Ag + 4Cl - → 4AgCl + 4e -
- reacție globală
- O 2 + 4H + + 4Ag + 4Cl - → 2H 2 O + 4AgCl
Măsurarea curentului produs de reacția de oxidare este direct proporțională cu presiunea parțială a oxigenului care difuzează prin membrană. Electrodul este calibrat cu soluții de concentrație cunoscută de oxigen dizolvat.
Utilizări
Este utilizat pe scară largă în domeniul mediului pentru analiții compuși din apele de suprafață, adesea incluse în sondele cu parametri multipli împreună cu alți senzori.
Totuși, a fost inițial conceput pentru măsurarea oxigenului dizolvat în sânge și este utilizat, de exemplu, prin introducerea acestuia în artera ombilicală a nou-născuților; [1] Pentru această aplicație, a fost concepută o membrană specială compusă dintr-un polimer care eliberează monoxid de azot pentru a preveni coagularea sângelui pe electrod. [2] Miniaturizarea împinsă la extrem a permis introducerea senzorilor de tip Clark în celule unice. [3]
Notă
- ^ D. Parker Sensors pentru monitorizarea gazelor din sânge în terapie intensivă J. Phys. Și Sci. Instrum. 1987 , 20, 1103
- ^ MH Schoenfisch, KA Mowery, MV Rader, N. Baliga, JA Wahr, ME Meyerhoff Îmbunătățirea tromborezistenței senzorilor chimici prin eliberare de oxid nitric Anal. Chem. 2000 , 72, 1119
- ^ SK Jung, W. Gorski, CA Aspinwall, LM Kauri, microsenzori de oxigen RT Kennedy și aplicația sa pe celule unice și pe insulele pancreatice de șoarece Anal. Chem. 1999 , 71, 3642
Bibliografie
- DC Harris, Chimie analitică cantitativă , Zanichelli, ISBN 88-08-07541-9 .
- DT Sawyer, A. Sobkowiak, JL Roberts Jr., Electrochimie pentru chimiști , Ediția a II-a, Wiley, 1995.
- JI Gardiazabal, R. Schrebler, Un electrod și celulă ieftine pentru măsurarea absorbției de oxigen în sistemele chimice și biochimice , J. Chem. Ed., 1983 , 60, 677.
