加样孔内，即可测定
二者的差示电位。
三、电解质分析仪的维护保养与故障排除
（一）仪器的维护保养 1. 电极系统的保养 仪器在工作过程中，由于电极的内充液与样品之间存在
着不同程度的离子交换，使电极内充液的浓度逐渐降低，从
而使膜电位下降，导致测量结果偏低。需要定期对电极内充 液中的离子含量进行调整。
（1）钠电极
1. 离子选择性电极的结构 离子选择性电极又称膜电极（membrane electrodes ） 特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应。 膜电极的关键：是一个称为选择膜的敏感元件。 敏感元件： 单晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等构成。 膜电位：膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。
离子选择电极的构造
3.每月维护 清洁泵管，用酒精棉球清洁泵管和不锈钢转轴，在泵管的弯 处涂硅油或白色凡士林等润滑剂。 4.每季度进行MV值试验 电极的MV值由仪器使用说明书给出。
（三）常见故障及其排除方法 1.仪器不工作 3.重复性不良 5.样品不能吸入、管路有气泡 6.管路堵塞 8.测试血样出现异常值
2.定标不能稳定
pH
pCO2 pO2
7.35 ~ 7.45
4.655 ~ 5.985kPa (均值5.32 kPa) 10.64 ~ 13.3 kPa 男 女
<7.3 kPa
呼吸衰竭
<4 kPa
有生命危险
Hb 120~160g.L-1 110~150g.L-1
一、工作原理
参比电极 测 量 管 样 品 室
pH电极
前置放大
钠电极内充液的浓度降低最为严重，要经常检查调整内充液
浓度。 许多仪器的程序设计中已包含每日保养（daily maintenance） 一项。坚持每日用厂家提供的清洁液和钠电极调整液进行清 洗和调整是最基本的保养。 调整液含有氟化钠----玻璃腐蚀剂。
（2）钾电极
钾电极为选择性膜电极,使用过程中会吸附蛋白质,影响 电极的响应灵敏度。每月至少更换一次内充液。
2. 电化学法测量血液 pH 通常采用二次测量法，即用相同的仪器测定标准溶液和待 测溶液的电动势，以确定待测液的pH。采用的电池组成是：
（-）玻璃电极︱标准缓冲溶液(pHs)‖饱和甘汞电极 (+)
（-）玻璃电极︱待测溶液(pHx)‖饱和甘汞电极 (+)
E X ES pHX pHS + 2. 303RT / F
每种电极都要有两种标准物质来进行定标，以 便确定建立工作曲线最少需要的两个工作点。
管路工作的泵体和电磁阀。 泵和电磁阀的转、停、开、闭、温度的高低；定标气 及定标液的有、无、供、停等，均由微机进行控制或监测。
血气分析方法是一种相对测量方法。在测量样品之前，
需用标准液及标准气体确定pH、PCO2和PO2三套电极的工 作曲线。
通常把确定电极系统工作曲线的过程叫做定标 或校准（Calibration）。
仪器进入流路程序进行清洗，吸入或注射清洗液、去蛋白液 或蒸馏水冲洗流路，重复23次。冲洗完毕，应当对仪器进行重 新定标。
（二）日常维护保养
1.每日维护 检查试剂量，如不足1/4液面，应及时更换；清洁仪器表面 灰尘及吸样探针，保持探针的畅通；及时弃去废液瓶中的废 液。 2.每周维护 仪器应进行流路清洗，除去蛋白质、脂类沉积和盐类结晶， 对仪器进行维护保养。
Clark氧电极是由铂阴极、Ag/AgCl阳极、KCl电解质和透气膜 所构成。
Clark 氧电极的结构
• 待测溶液中的O2可以借助电极外表面的O2渗透膜（约 20m的聚丙烯或聚乙烯或聚四氟乙烯），依靠PO2梯度透过 膜而进入电极。
外加直流电压 < 0.4V 0.4V~0.8V
进入电极内O2 不反应 在铂阴极表面被还原
基本组成
湿式电解质分析仪
离子选择性电极 参比电极 分析箱 测量电路 控制电路 驱动电机 显示器
结构框图
分 析 Na电极 K电极 测 量 电 路 显 示 器
箱 参比电极
驱 动 器
逻辑控制电路
操作键
测定原理
样品通过某离子选择性电极时由某相应的电解质渗过电极 膜时产生了电流，通过对该电流的放大，同标准液 A 标及 B
4.准确性不够
7.电极漂移与失控
9.电极斜率降低
血气分析仪
血气分析仪（blood gas analyzeபைடு நூலகம்）是利用电极对 人全血中的酸碱度（pH）、二氧化碳分压（PCO2） 和氧分压（PO2）进行测定的仪器。
根据所测得的pH、PCO2、PO2参数及输入的血红蛋白 值，血气分析仪可进行计算而求出血液中的其它参数，如：
在外加电压超过0.8V时，即使PO2 = 0 mmHg，水 本身也会被电解而产生电流。 外加在PO2电极上的工作电压通常为0.65V。
四、PCO2 电极的工作原理
PCO2电极是气敏电极（gas sensing electrode），是
由pH玻璃电极和银-氯化银电极组装在一起的复合电
极。
电解质分析仪
SPOTCHEM EL SE-1520
样品液
参比液
塑料膜
盐桥
塑料膜
离子选择敏感膜 离子选择敏感膜
参比层
氯化银层 银层 电位计
参比层
氯化银层 银层
基于ISE法干式电解质分析仪的结构示意图
通常每测一个项目需要用一个干片，每个干片上带有条形识别码，仪器将 自动识别所进行的测定项目。
测定时，用双孔移
液管取10μl 血清和 10μl 参比液滴入两个
2.303 RT E K lg ai nF
离子选择性电极作正极时： 对阳离子响应的电极，取正号；
ISE 法测量
对阴离子响应的电极，取负号。
直接法血清不经稀释直接由电极测量
ISE测量方法
间接法血清经一定稀释后由电极测量。
三、氧分压（PO2）电极的工作原理 PO2 电极是氧化还原电极，对氧的测量是基于电解 氧的原理实现的。 目前用得最多的氧电极是电解式的Clark氧电极
标通过电极时产生的电流进行对数及斜率比较，计算出样品中 某一电解质的值。
测定过程
① 由动力泵将 A 标准液抽入电极池(抽样长度由光电开 关检测)，并停留几秒进行 A 标标定,然后由动力泵将 A 标 准液抽回废液瓶。
② 分配阀动作将通道接向 B 标准液，由动力泵将 B 标 准液抽入电极池进行斜率测定。B 标定标完成后，由动力 泵将 B 标准液抽回废液瓶。 ③ 由动力泵将样品吸入电极池进行样品的测定，测量数据
离子选择性电极的电极电位表示为：
阳离子选择性电极为 ＋； 阴离子选择性电极为 －； n 为离子电荷数； Cx 为被测离子浓度； fx 为被测离子活度系数； K 在测量条件恒定时为常数。
2. 离子选择性电极的测量方法
ISE与参比电极共同浸入样品试液中构成一个原电池，通过 测量原电池的电动势E，便可求得被测离子的活度或浓度。
电位 电流 电导 电量 确定
测 定 物理量
参与 反应的化学物质的 量
电位分析法
电化学分析原理
一、pH值测定原理
1. pH玻璃膜电极（glass membrane electrode）
玻璃电极对溶液pH的敏感程度取决于
电极的玻璃膜。 在25℃时，玻璃电极的电极电位：
K 0.05916pHx
经前置放大器放大送入CPU 板，与 A 标、B 标测量值进行比
较，计算结果通过 CRT 显示器显示或打印机输出。
测定过程框图
到位 检测
CRT 显示器
CPU 板
运算 放大器
电极
动力泵
样品
打印机
废液
A 标准液
B 标准液
AVL 9181型 电解质分析仪 内部结构示意图
（二）干式电解质分析仪
电解质的干化学测定法目前主要有两类: 基于反射光度法干化学测定 基于离子选择性电极（ISE）方法 干化学测定
如 Nova 电解质/化学分析仪： Na+、K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、Li+、 TCO2、TCa、Glu、BUN、Hct、pH、 Creat。
一、电解质分析仪的分类
（一）按自动化程度分类 半自动电解质分析仪
全自动电解质分析仪
（二）按工作方式分类
湿式电解质分析仪 – 临床上常用
干式电解质分析仪
第七章 电化学分析技术和临床相关 仪器
概
述
一、电化学临床分析仪器
电化学临床分析仪器是利用 电化学分析技术而设计的临床分 析仪器。
电解质分析仪
（electrolyte chemistry analyzers）
分类
血气分析仪
（blood gas analyzers）
1.电解质分析仪 采用离子选择性电极（ISE）测量体液中离子浓度的 仪器。 测量样品中的指标： 钾、钠、氯、钙、锂、pH
（三）常见电解质分析的仪器分类
•电解质分析仪 — 只进行单独的电解质分析 ，分析血清、 血浆、全血和稀释尿液标本 。 •血气分析仪 — 含H+、Na+、K+、Ca2+、Cl- 等电解质分析， 既可以做急诊化验又可批量分析。 •自动生化分析仪 — 含电解质分析。
二、电解质分析仪的结构
（一）湿式电解质分析仪
值等。
2.血气分析仪
利用电极对血样中的酸碱度（pH）、二氧化碳分压（PCO2）
和氧分压（PO2）进行测定的仪器。
测量样品中的指标： pH、PCO2、PO2、AB、SB、 BB、TCO2、BE blood、BEECF、 SO2等。
二、电化学分析法 （Electrochemical analysis） 电化学分析法是建立在溶液电化学性质基础上的一 类分析方法。
实际碳酸氢根浓度（AB） 标准碳酸氢根浓度（SB） 血液缓冲碱（BB） 血浆二氧化碳总量（T-CO2） 血液碱剩余（BEblood） 细胞外液碱剩余（BEECF） 血氧饱和度（SO2）