Кларка определение кислорода

Рис. 4.13. Кислородный электрод Кларка. На платиновом электроде Ог вос--станавливается до НаО. Если на нем поддерживается отрицательный потенциал 0,7 В относительно электрода сравнения Ag/Ag l, то ток, текущий в Цепи, будет пропорционален скорости превращения Ог на электроде. При определенных условиях этот ток пропорционален концентрации Ог в растворе. Тонкая проницаемая для Ог мембрана предохраняет электрод от отравления. Поскольку на электроде происходит превращение кислорода, среда должна непрерывно перемешиваться, чтобы на электродной мембране не образовывался слой, лишенный Ог. Ячейка должна быть герметична она име- ет лишь небольшое отверстие для внесения добавок. Электрод калибруют с помощью среды, насыщенной воздухом, а первоначального исчерпания кислорода достигают с помощью добавок дитионита. Обычно ячейка имеет объем 2 мл, и для опыта требуется 2—3 мг белка митохондрий.

Электрохимические реакции, протекающие на поверхности датчика (электрода) в амперометрических сенсорах, генерируют в электродной системе ток, функционально связанный с концентрацией определяемого вещества. Одной из важнейших областей применения амперометрических сенсоров является определение кислорода в воде и воздухе. Для этого используют электроды Кларка (см. раздел 14.1), генерирующие ток, пропорциональный концентрации Ог. Селективность таких сенсоров определяется природой материала электрода, точнее, его поверхности, а следовательно, и величиной потенциала, при котором протекает электрохимическая [c.553]

Для предотвращения загрязнения рабочей поверхности были разработаны макроэлектроды закрытого типа. Наиболее удачной конструкцией таких электродов является электрод Л. С. Кларка (1953). Этот электрод представляет собой электролитическую ячейку, состоящую из корпуса, налитого в него электролита и опущенных в электролит катода и анода. Внутренний объем электролита отделяется от исследуемой среды полупроницаемой мембраной, через которую могут проходить только молекулы кислорода и других газов. Мембраны обычно готовят из тефлона, полиэтилена, целлофана или специальных сортов резины. Определение кислорода в закрытых макроэлектродах производится практически в чистом растворе электролита, в котором парциальное давление кислорода находится в динамическом равновесии с окружающей средой. Эти электроды позволяют сохранять концентрацию кислорода во всем объеме суспензии практически одинаковой, их показания характеризуются высокой стабильностью и мало зависят от. перемешивания. Несомненным достоинством таких электродов является их способность определять содержание кислорода не только в жидкой, но и в газообразной среде. [c.208]

Самым распространенным в настоящее время является амперометрический биосенсор на основе иммобилизованной глюкозоксидазы для определения сахара в крови. В качестве трансдьюсера в нем используется электрод Кларка. Избирательность подобных биосенсоров обеспечивается высокой специфичностью глюкозоксидазы, которая катализирует окисление глюкозы до глюконовой кислоты. При этом ток восстановления кислорода уменьшается пропорционально концентрации субстрата [c.500]

Кларк для определения среднего содержания элемента в земной коре просуммировал (по данным тысячи анализов) содержание в различных горных породах таких элементов, как кремний, кислород (по разности), железо и еще около десяти элементов. Суммарные величины он разделил на число проанализированных образцов и предложил эти цифры считать за среднее содержание элементов в земной коре. [c.239]

Температурные эффекты в амперометрических определениях кислорода с электродом Кларка. [c.35]

Примером использования амперометрического метода для аналитических целей может служить датчик для определения концентрации растворенного молекулярного кислорода в водных растворах (главным образом в биологических жидкостях), предложенный в 1953 г, Л. Кларком. [c.389]

Различие в процентном содержании молекул трех видов 180—180, — Ю и 0— Ю в обогащенном Ю кислороде в равновесном и неравновесном состояниях используют для определения, происходит ли в процессе, протекающем с участием молекул кислорода, разрыв 0—0-связи. В 1959 г. Девис, Кларк, Егер и Хо-варка [44] применили эту изотопную методику при изучении адсорбции и восстановления кислорода на активных угольных электродах. [c.439]

По Кларку [32] органическое вещество сжигают при 900° с кислородом в трубке из плавленого кварца. Соединительные трубки промывают струей воды, чтобы обеспечить полный перенос продуктов сгорания. Содержимое приемника переносят в химический стакан, нагревают до кипения, чтобы удалить двуокись углерода, и немедленно титруют в присутствии фенолфталеина стандартным раствором МаОН, свободным от карбонатов и бора. Затем добавляют маннит и снова титруют до той же эквивалентной точки. Второе титрование после добавления маннита необходимо для определения фтора, который был связан с бором, присутствовавшим как составная часть трубки для сожжения и приемника. Азот, фосфор и металлы мешают анализу, другие галогены и сера не мешают. [c.69]

Возможность возобновления пассивного состояния металла изучалась при определении влияния зачистки (обновления) поверхности металла под раствором, как это было предложено Г. Б. Кларк и Г. В. Акимовым [145] на приборе, описанном в работах [118], [119]. Для выяснения роли кислорода в процессе самопассивации титана часть опытов проводилась в ат.мосфере аргона. Аргон из баллона с содержанием кислорода ие более 0,01 % тщательно очищался от кислорода до содержания его в пределах 0,00001—0,000001 %. [c.102]

Особенно широко амперометрические датчики применяются для определения кислорода. Соответствующие приборы в настоящее время выпускаются промышленностью. Для этой цели обычно используется электрод (сенсор) Кларка (рис. 14.1), представляющий собой электрохимическую ячейку, содержащую небольшой объем электролита, в который помещены электрод из благородного металла и электрод сравнения. Электролит датчика отделяют от внешнего раствора мембраной, гфоницаемой для кислорода. Если концентрация кислорода с внешней стороны мембраны превышает концентрацию во внутреннем растворе, то молекулы кислорода диффундируют через мембрану, растворяются в электролите и дают отклик индикаторного электрода. Потенциал электрода, отвечающий диффузионному току восстановления кислорода, устанавливают равным приблизительно -0,6 В относительно НКЭ. Измеряемый ток пропорционален концентрации Ог в широком интервале его содержаний [c.497]

Использование вольтамперометрических измерений как основы сенсора хорошо известно иа примере амперометрического сенсора Кларка для определения кислорода (разд. 7.3). Рабочий электрсд сенсора Кларка представляет собой платиновый электрод, связанный с серебряным анодом. Сенсор можно модифицировать, чтобы обойти необходимость регенерации серебряного электрода. Например, серебро можно использовать в качестве рабочего, а свинец — [c.503]

Кислородный электрод Кларка применяют при хроноамперо метрическом определении in situ растворенного кислорода в при родных и сточных водах. [c.322]

Если кровь, в которой надо определить кислород, содержит какие-нибудь анестезирующие вещества, следует принять меры предосторожности. Известно, что некоторые галогенированные углеводороды, в том числе и обычно используемый анестетик гало-тан (содержащий бром), полярографически восстанавливаются при использовании стандартного кислородного электрода Кларка [38]. Северингхауз с соавторами [38] предлагает в подобных случаях снижать поляризующее напряжение до —0,5 В и проводить калибровку электрода с помощью газовых смесей, содержащих галотан, как при нулевом, так и при другом известном значении Ро,, чтобы установить, мешает ли галотан определению кислорода. Если такое влияние есть, то наблюдается медленное возрастание нулевого значения ро,-322 [c.322]

На первой стадии глюкоза окисляется растворенным кислородом до -глюконолактона с образованием стехиометрического количества перекиси водорода, которая на второй стадии количественно окисляет о-дианизидин Существует большое количество модификаций метода с фотометрическим определением начальной скорости реакции на второй стадии или по конечной точке реакции, с использованием других субстратов пероксидазы — ферроцианида и других. В ряде модификаций вторая стадия проводится неферментативным способом. Помимо фотометрического широко используется также потенциометрический и амперометрический методы определения глюкозы с помощью глюкозоокси-дазы. Наиболее традиционным является применение кислородного электрода Кларка в сочетании с глюкозооксидазной мембраной. Совместная иммобилизация в мембране глюкозооксидазы и /3-глюкозидазы позволяют определять с помощью ферментного электрода активность целлюлазного комплекса Однако чувствительность ферментных электродов, как правило, ниже, чем у фотометрического метода с использованием глюкозооксидазы. [c.133]

Кордонье и др. [520] описали биферментные электроды для определения лактозы, мальтозы и сахарозы. В этих электродах кроме соответственно р-галактозидазы, мальтазы и инвертазы используется и глюкозооксидаза. Предложенный прибор представляет собой кислородный электрод Кларка с цилиндрическим магнитом, на котором фиксируется магнитная пленка, несущая биферментную систему. Активную биферментную мембрану размещают на внешней поверхности газопроницаемой мембраны. Когда электрод находится в контакте с раствором, содержащим определяемый субстрат, гидролиз субстрата сопровождается потреблением кислорода. Таким образом, кислородный электрод измеряет степень потребления кислорода, которая пропорциональна концентрации субстрата в пробе. [c.180]

Эти реакции показывают, что существует определенное отличие между процессами непосредственного переноса э.тектронов от восстановителя к окислителю, как в реакции окисления Ре (II) ионами Се (IV), и процессами, в которых перенос электронов сопряжен с присоединением или отнятием атомов. Это обстоятельство учитывает Реми [7, с. 810], который обращает внимание на особенности окислительно-восстановительных взаимодействий, идущих с участием кислорода или водорода, а также реакций в растворах. В органической химии распространенным критерием отнесения реакций органических веществ к окислению или восстановлению служит участие в них кислорода или водорода. Хюккель [9, гл. 20] и Терни [10, с. 13] понимают под окислением три различных по механизму процесса — присоединение кислорода, отнятие водорода (дегидрирование) или электронов, а под восстановлением — отнятие кислорода, присоединение водорода (гидрирование) или электронов. Кларк [И, гл. 1] также определяет окисление как процесс присоединения кислорода, отнятия водорода или отнятия электронов. В последнем случае перенос электронов может сопровождаться отщеплением протонов или протекать в чистом виде. Восстановление, согласно Кларку, — это отнятие кислорода, присоединение водорода или электронов с возможным участием протонов. [c.7]

В принципе можно применять как ртутные, так и твердые металлические электроды из благородных металлов. Однако опыт показал, что ртутный и твердые металлические электроды с открытой поверхностью применять весьма затруднительно из-за того, что их поверхность загря> няется продуктами химических реакций и веществами, содержащимися в воде. В современных анализаторах амперметрического типа п жменя-ют твердые меташшческие электроды, которые защищены тонкой полимерной пленкой (мембраной), обладающей определенным селективным пропусканием кислорода. Впервые такого рода электродная система была предложена Кларком (США, 1960 г.). [c.239]

Этот метод был видоизменен Фрайером, Ниппольдтом, Олсоном и Вай бленом 150] для одновременного определения углерода и фтора в органи ческих соединениях с высоким содержанием фтора. Вещество разлагают прр II50 в атмосфере кислорода и в присутствии небольшого количества влаги Образующаяся НР поглощается в абсорбере Грота ее титруют растворол ЫаОН в присутствии фенолфталеина. Титр щелочи устанавливают эмпи рически по ряду определений содержания фтора во фторсодержащих орга нических соединениях, состав которых точно установлен. Это позволяет обходиться без маннита, используемого по Кларку, упрощает титрование и повышает точность при одинаковых затратах времени. [c.69]

Газовая хроматография принесла большую пользу в исследованиях превращений азота в почвах и в озерных осадках. Грин и Паст [282] описали метод определения диоксида азота на колонке с молекулярным ситом 5А. Диоксид азота реагировал с водой, введенной в головную часть колонки, с образованием оксида азота, который определяли методом ГХ. Смит и сотр. модифицировали этот метод, чтобы получить возможность определять диоксид азота в присутствии кислорода [283]. Диоксид азота вымораживали в бане, содержащей смесь ацетона и сухого льда, и испаряли вновь после удаления кислорода из системы. Гибсон и сотр. [284] описали метод определения азота в силикатных породах и метеоритах. В работе использовался детектор по теплопроводности и колонка с молекулярным ситом 5А. Стейн и Делвич [285] изучали скорость фиксации азота в почвах Калифорнии с помощью колонки с порапаком К и пламенно-ионизационного детектора. Использование ГХ для изучения превращений азота в почвах описано ранее Смитом и Кларком [286]. [c.259]

Хотя кларки океана и литосферы различаются (в океане на втором месте — водород, в литосфере — кремний, в океане на третьем месте — хлор, в литосфере — алюминий), все же нель.зя не заметить н общие закономерности резкую контрастность распространенности атомов, преобладание в обеих системах кислорода и небольшой группы элементов. Элементы, наименее распространенные в литосфере, редки и в океане (ртуть, золото, радий и др.). Это объясняется тем, что первоисточником элементов и для океана, и для земной коры была залегающая на глубине десятков километров антия Земли. Как полагают большинство геохимиков, литосфера образовалась миллиарды лет назад в результате выплавления из мантии базальтов и других изверженных горных пород, а гидросфера — в результате дегазации из мантии летучих элементов и их конденсации (в первую очередь водяных паров, частично серы, хлора, фтора, брома, йода, селена и других элементов, образующих анионы). И в настоящую эпоху вулкаинческие газы играют определенную роль в формировании состава океанов (вулканы связаны как с мантией, так и с магматическими очагами в земной коре). [c.11]

Из самого определения геохимии как истории атомов нашей планеты следует, что эта наука естественноисторическая, а историзм — ее важнейший методологический принцип. А. Е. Ферсман ввел понятие о геохимических эпохах , а его ученик А. А. Сауков — об исторической геохимии — разделе науки, изучающем эволюцию миграции элементов в истории Земли. А. А. Сауков писал Геохимические условпя на Земле за длительное вре.мя ее существования — около 5,5 млрд. лет — не оставались постоянными, а существенно менялись. Менялись кларки элементов за счет материального обмена между Землей и космосом и в результате радиоактивного распада менялась энергетика Земли в связи с уменьшением количества радиоактивных элементов и в результате некоторых других причин. До появления на Земле жизни не было биогенных факторов миграции элементов, не было биогенных барьеров в форме скоплений биолитов и ночв, кислород — продукт фотосинтетической деятельности зеленых растений — отсутствовал. Неоднократно и существенно менялись климатические условия, в связи с чем менялся характер гипергенных процессов. Лишь на самом последнем этапе эволюции нашей планеты появился человек и ог- [c.112]

О биосенсорах, т. е. сенсорах, включающих биологический материал (рис. 1.4), впервые сообщалось на симпозиуме New York A ademy of S ien es в 1962 г. [6]. В этом сообщении было предложено использовать ферментные преобразователи, встроенные в мембраны (так, что получается подобие сандвича), чтобы сделать электрохимические сенсоры (pH, полярографические, потенциометрические или кондуктометрические) более совершенными. В результате получились сенсоры, специфически чувствительные к определенным субстратам, поскольку они детектировали образование продукта ферментативной реакции или расход одного из участвующих в этой реакции веществ. Описана, в частности, комбинация глюкозооксидазы с Ог-электродом Кларка для определения глюкозы по убыли содержания кислорода при превращении глюкозы в глюконовую кислоту и пероксид водорода. [c.14]

Амперометрические методы определения мочевины были разработаны значительно позже, чем потенциометрические и кондуктометрические. Первый амперометрический мочевинный электрод, разработанный группой Сузуки в Японии, состоял из комбинации уреазной мембраны с нитрифицирующими бактериями, которые метаболически продуцируют аммиак и расходуют кислород (гл. 2). Расход кислорода измеряют, используя датчик типа электрода Кларка [48]. Описываемый сенсор содержит пять мембран и поэтому имеет относительно большое время отклика-2 мин для скоростных анализов или 7 мин для стационарных измерений. Характеристики сенсора вполне удовлетворительны отсутствует влияние буферного раствора коэффициент корреляции с оптическим методом равен 0,97 стабильно работает в течение 10 дней сигнал линейно зависит от концентрации в диапазоне от 2 до 200 ммоль/л. Однако из-за большого объема анализируемого раствора (50 мл) при высоких концентрациях и значительном разбросе показаний (коэффициент вариации равен 5% при концентрации 150 ммоль/л) этот метод применим только для анализа мочи. [c.266]

Для определения скорости дыхания 1,4 мл клеточной суспензии дрожжей в среде YEPD вносили в термостатируемую полярографическую ячейку и, используя платиновый электрод закрытого типа (электрод Кларка), регистрировали скорость поглощения кислорода при 30°С в присутствии ингибиторов. Скорости дыхания дрожжей выражали в наномолях кислорода в [c.12]