![]() 978 63 62 |
![]() |
Сочинения Доклады Контрольные Рефераты Курсовые Дипломы |
РАСПРОДАЖА |
все разделы | раздел: | Химия |
Стеклянные электроды и их приминение | ![]() найти еще |
![]() Молочный гриб необходим в каждом доме как источник здоровья и красоты + книга в подарок |
Есть у стеклянного электрода еще одно преимущество, которого нет у металлического. С его помощью можно не только отводить электрические потенциалы или раздражать нейрон электрическим током, но и вводить внутрь нервной клетки любые химические вещества. С некоторым опозданием вслед за анатомами и физиологами в изучение мозга включились биохимики. Наука эта достаточно молода, и прежде чем приступить к изучению мозга, ей необходимо было создать и довести до совершенства сами методы анализа. Биохимия должна была ответить на вопрос, из каких веществ состоят отдельные участки мозгового вещества, из каких молекул построены находящиеся здесь нейроны или даже их отдельные части. Это было совершенно необходимо знать, чтобы понять, как мозг живет и работает. Следовательно, в первую очередь надо было научиться извлекать из мозга нейроны. Задача казалось невероятно сложной, но ученые сумели ее решить. Удалось не только найти способы, позволяющие демонтировать мозг – разбирать его на «кирпичики», но и осуществлять сортировку мозговых обломков
Объяснение следующее: чем больше массообмен иона с мембраной, тем больше отличие в значении наклона электродной функции. Однако эта версия не всегда справедлива, так как некоторые стеклянные электроды, так же как и электроды с ПВХ-мембранами, имеют недостаточный наклон, хотя массообмен их несопоставим. Моя гипотеза объясняет этот факт менее противоречиво, так как допускает наличие параллельного электрохимического процесса, который не связан с основным процессом химически. Вторым серьезным следствием моей гипотезы является то обстоятельство, что при нетеоретическом наклоне коэффициент селективности к мешающим ионам претерпевает изменения. Дело в том, что коэффициент селективности перестает быть постоянным в рамках уравнения Никольского. Экспериментального подтверждения этого я не имею, но о таких эффектах мне рассказывали. Если кто-нибудь имеет экспериментальные данные об этом явлении, то я буду рад организовать совместную работу. В заключении я хочу вкратце изложить преимущества, которые дает новая гипотеза. Гипотеза о влиянии параллельного электродинамического процесса на ионометрические измерения объясняет наличие у электродов нетеоретического наклона электродной функции.
Зажатый в «тисках» нейрон – прекрасный объект для исследования. В крупные клетки моллюсков удается одновременно ввести до пяти стеклянных электродов. Нейроны удивительно выносливы. Пронзенные несколькими электродами, они много часов проживут в питательном растворе и будут нормально работать. Нейрон слишком сложный объект. Даже извлеченный из мозга и прочно закрепленный, пронзенный несколькими электродами, он продолжает хранить свои тайны. Исследование пошло бы быстрее, если бы и нейрон удалось разобрать на составные части. В первую очередь исследователям хотелось получить кусочек живой, полноценной, надежно закрепленной мембраны, чтобы ее было удобно исследовать. Удалось осуществить и этот фантастический проект. Для изготовления препарата используют зажатый в «тисках» нейрон. Мы уже неоднократно сталкивались с тем, насколько прочна и устойчива его оболочка. Действительно прочна, но есть немало способов, на первый взгляд совсем безобидных, позволяющих ее повредить. Кальций – один из важных компонентов жизнедеятельности нейрона
Энзимный электрод для определения глюкозы - существуют несколько методов для определения глюкозы, и которых спектрофотометрический и электрохимический часто применяются для измерения концентрации глюкозы в биологических жидкостях. Большинство электрохимических методов основано на измерении скорости реакции ферментативно-катализированной системы. Один из методов основывался на том, что за изменением концентрации глюкозы следили оп уменьшению концентрации кислорода, измеряемого кислородным электродом. Для оценки содержания D-глюкозы применяют другой электрохимический метод - вольт-амперометрию на постоянном токе. Один электрод представляет собой систему, являющуюся и катализатором, в которой энзим (глюкозооксидаза) иммобилизован в матрице из полиакриламидного геля на платиновой сетке, другой электрод - платина. При пропускании постоянного тока через элемент глюкоза окисляется (при рН=co s ), и измеряется потенциал системы. Энзимный электрод для оценки концентрации мочевины - энзимный электрод для определения мочевины в растворах или биологических жидкостях может быть сконструирован на основе H4 -селективного стеклянного электрода., внешняя поверхность мембраны которого обрабатывается соответствующим образом для удержания фермента.
По окончании Ленинградского университета (1925) работает там же (с 1939 — профессор), с 1946 также заведующий лабораторией Радиевого института им. В. Г. Хлопина. Н. исследовал процессы обмена ионов между водными растворами и различными твёрдыми системами — почвами, ионитами и другими, разработал теорию таких процессов, применяющуюся в ионообменной хроматографии; предложил также ионообменную теорию стеклянного электрода. Ленинская премия (1961). Государственная премия СССР (1949 и 1973). Награжден 2 орденами Ленина, а также медалями. Соч.: Теоретическое и практическое руководство к лабораторным работам по физической химии, ч. 1—2, Л., 1965—67 (совм. с др.). Лит.: «Журнал физической химии», 1971, т. 45, в. 3, с. 489—500. Б. П. Никольский. Никольский Владимир Капитонович Нико'льский Владимир Капитонович [8(20).9.1894, Ярославль, — 17.10.1953, Москва], советский историк, доктор исторических наук (1943). Окончил Московский университет (1916). Преподавал в высших учебных заведениях Москвы, в 1930—46 профессор МГУ
Глазной бокал очищали от окружающих тканей и по возможности ориентировали роговицей в направлении стимулирующего светового потока. Приготовленный препарат глаза оставляли в экспериментальной камере на 30 минут для темновой адаптации. Регистрацию электрических сигналов глаза осуществляли стеклянным электродом-присоской с диаметром кончика 70 мкм. Подводимый сверху электрод прижимали к середине глазного бокала и создавали в электроде разряжение 20 – 30 см водяного столба. Сигнал с хлор-серебряных электродов подавали на вход усилителя постоянного тока и оцифровывали (АЦП L-761 фирмы Lcard). Источником световой стимуляции служила лампа КГМ-150. Световой поток, пропущенный через монохроматор ( pH – 7,6 – 7,8 ( ris-HCl) . Статистическая обработка. Определяли средние латентности первого и второго ответов, отношение второй амплитуды к первой и коэффициент корреляции между интервалом, между стимулами и вычисленными величинами . Результаты При визуальном наблюдении за оперированными животными обеих экспериментальных групп отмечали образование пигментных пятен на оставшихся участках щупалец на третьей неделе после операции.
Они дают возможность, зная величину D, установить значение CAl3 или CFe3 . Фотоколориметрия является одним из наиболее чувствительных и широко используемых методов определения металлов в природных водах и почвенных растворах. Содержание Al3 определялось по стандартной методике с ксиленоловым оранжевым . Измерение рН исследуемых растворов проводилось потенциометрическим методом. Для этого использовали лабораторный рН-метр ЛПУ-01 с хлорсеребряным и стеклянным электродами соответственно в качестве электрода сравнения и измерительного электрода. Оборудование и реактивы Эксперименты проводились с использованием следующего лабораторного оборудования: Аквадистиллятор ДЭ-4-2; Аппарат для встряхивавния АВУ-6с; Весы аналитические; Весы лабораторные равноплечие 2 класса ВЛР-200; Весы торсионные ВТ-500; Колориметр фотоэлектрический концентрированный КФК-2; Кюветы с толщиной просвечивающего слоя 1 см; Лабораторный рН-метр ЛПУ-01; Шкаф вытяжной; Шкаф сушильно-стерилизационнный ШСС-80п; Штатив лабораторный ШЛ-02; Электропечь сопротивления, камерная лабораторная СНОЛ-1,6.2,5 111ИЗ; и реактивов: Алюминий металлический х.ч. (по ГОСТ 13736-68) Аммиак водный ч.д.а. Железоаммонийные квасцы ч.
Для более точного и непрерывного измерения рН широко применяется электрометрическая регистрация (прибор рН-метр). Постоянство рН артериальной крови. рН артериальной крови человека (при 37?С) колеблется от 7,37 до 7,43, составляя в среднем 7,4. Необходимо уточнить, что эти значения характерны для плазмы крови (стеклянный электрод, погруженный в кровь, соприкасается именно с плазмой). В эритроцитах величину рН измерить трудно. Как было установлено, внутри эритроцита она составляет примерно 7,2-7,3, т.е. отличается от рН плазмы. Как правило, термин “рН крови” относится к рН плазмы. Характерная для крови человека слабощелочная реакция поддерживается в очень узких пределах, несмотря на постоянно изменяющееся поступление в кровь кислых продуктов метаболизма. Такое постоянство кислых продуктов чрезвычайно важно для правильного протекания обменных процессов в клетках, т.к. деятельность всех ферментов, участвующих в метаболизме зависит от рН. При патологических сдвигах рН крови активность разных ферментов изменяется в разной степени, и в результате точное взаимодействие между реакциями обмена может нарушиться.
Но если у вас цифровые вольтметры, то здесь вам, вероятно, может пригодиться либо специальный усилитель, либо подключение какого-нибудь пусть даже старенького ионометра, в качестве такого усилителя. Кабель от переключателя идет на высокоомный вход усилителя, а его выходной канал соединяется с измерительным прибором. В практическом плане, если вы работаете с высокоомной цепью, то измеряемый потенциал будет "прыгать", некоторым спасением здесь может быть использование металлического экранирующего домика. Разумеется, все приборы, мешалка, домик и переключатель следует заземлить. Здесь можно дать еще один совет: при снятии показаний, т.е. при записывании значения потенциала отойдите от установки на пару шагов, т.к. вы и ваш шерстяной или мохеровый джемпер также являются источником сильного электростатического поля, сбивающего показания ;-}. Именно по этим причинам я вам категорически советую использовать (по возможности) низкоомные стеклянные электроды. Что же касается электродов мембранных, то, как правило, их сопротивление около или меньше 1МоМ, и здесь я думаю все ясно. б) Внутреннее заполнение электрода, внутренний электрод и тип контакта.
К таким электродам относится, например, фторидный электрод, использование которого требует маскирование ионов Al и Fe, а также рН среды равного 5-6 единицам. Без особых хлопот в природной воде можно определять следующие ионы: Cl-, O3-, a , Ca2 и Mg2 , H4 . Рассмотрим подробнее условия применения электродов, обратимых к этим ионам. Хлорид При определении хлоридов с помощью электродов на основе AgCl/Ag2S обычно ничего не мешает анализу. Исключение составляют ионы S2- и OH-. Однако природные воды, содержащие сульфиды не так часто встречаются, а воды с концентрацией OH- более 10-4М тоже надо поискать! Натрий Использовать стеклянный электрод (ЭСЛ-51) можно только в том случае, если концентрация ионов H в анализируемом объекте меньше в 104 - 105 раз, чем ионов a. Если принимать во внимание то обстоятельство, что в природных водах концентрация a превышает 10-4М, то рН среды должен быть меньше 8-9. Такое значение рН обычно и бывает в речных природных водах. Таким образом, в большинстве случаев нет нужды в специальной коррекции рН. Нитрат При определении нитратов нужно всегда оценивать ситуацию с хлоридами, используя данные о природном образце и свойствах используемого электрода.
Для колориметрического определения рН можно использовать универсальный индикатор, состоящий из смеси индикаторов, охватывающих зону перехода окраски в области рН от 3,0 до 11,0. Таблица 5 Зона перехода окраски индикаторов в области рН от 3,0 до 11,0 Универсальный индикатор представляет собой смесь, состоящую из 0,1 г метилового красного, 0,2 г бромтимолового синего, 0,4 г фенолфталеина и растворенную в этаноле в мерной колбе вместимостью 500 см3. Применяют также пропитанные универсальным индикатором бумажки, снабженные цветной шкалой, в которой указано значение рН, соответствующее цвету, приобретенному индикаторной бумажкой при нанесении на нее капли испытуемого раствора. Колориметрический метод используют для установления приближенного значения рН неизвестного раствора с погрешностью 1,0-0,5. Наибольшее распространение получил количественный потенциометрический метод определения рН, основанный на измерении электродвижущей силы. Величину рН измеряют с использованием лабораторных рН-метров и портативных переносных экспресс-измерителей. Лабораторный рН-метр состоит из электрода сравнения с известной величиной потенциала и индикаторного (стеклянного) электрода, потенциал которого обусловлен концентрацией водорода в испытуемом растворе.
Пока максимальный КПД экспериментальных элементов на основе а-Si:Н – 12% – несколько ниже КПД кристаллических кремниевых СЭ (~15%). Однако не исключено, что с развитием технологии КПД элементов на основе а-Si:Н достигнет теоретического потолка – 16 %. Наиболее простые конструкции СЭ из а-Si:Н были созданы на основе структуры металл – полупроводник (диод Шотки) (рис. 6). Несмотря на видимую простоту, их реализация достаточно проблематична – металлический электрод должен быть прозрачным и равномерным по толщине, а все состояния на границе металл/а-Si:Н – стабильными во времени. чаще всего солнечные элементы на основе а-Si:Н формируют на ленте из нержавеющей стали или на стеклянных подложках, покрытых проводящим слоем. Рис.6. Конструкция фотоэлемента с барьером Шотки При использовании стеклянных подложек на них наносят прозрачную для света проводящую оксидную пленку (ТСО) из S O2, I 2O3 или S O2 I 2O3 (I O), что позволяет освещать элемент через стекло. Поскольку у нелегированного слоя электронная проводимость выражена слабо, барьер Шотки создается за счет осаждения металлических пленок с высокой работой выхода (P , Rh, Pd), которая обуславливает образование области положительного объемного заряда (обедненного слоя) в а-Si:Н.
Приемлемы также многие другие материалы; требуется лишь, чтобы они принципиально могли излучать свет (флюоресцировать) и обладали метастабильным состоянием с возможно более высокой устойчивостью или временем жизни. Возбуждение этого состояния должно осуществляться с высоким КПД (что обусловливает относительно малую мощность накачки), и, наконец, материал должен обладать малыми оптическими потерями. Некоторые газы хорошо соответствуют перечисленным условиям, поэтому можно построить так называемый газовый лазер. Один из наиболее известных газовых лазеров использует в качестве активного материала смесь из гелия и неона, где энергия возбуждения подводится в форме электрического разряда в газе. В тонкой стеклянной трубке длиной от нескольких десятков сантиметров до 1 м разряд зажигается между двумя электродами, впаянными в корпус трубки. При этом во всем объеме возбужденного газа внутри трубки возникают электроны, энергия которых служит для того, чтобы прежде всего перевести на более высокий энергетический уровень атомы гелия, которые в свою очередь в результате аналогичного эффекта возбуждают имеющиеся в незначительном количестве атомы неона.
В этом случае кристаллы, смонтированные на отрезке ленты, герметизируются компаундом. Время отверждения которого и ограничивает число позиций в отрезке ленты. При этом используется размер контактной площадки около 400 мкм, средняя прочность соединения при этом 300 г/вывод, отличается высокой устойчивостью к коррозии. 2.1.4. Метод переноса объемных выводов. В этой технологии ОВ выполняются на временной подложке, затем присоединяются к концам балочных выводов ленты-носителя, что существенно снижает стоимость сборки и упрощает ее. Принцип этой технологии отражен на рис.4. В данном случае ЛН выполнена из полиимидной пленки толщиной 125 мкм, ламинированной с медной фольгой толщиной 35 мкм, в которой формируют травлением выводную рамку с последующим ее лужением и золочением. Оптимальная толщина облуженного слоя 0.3-0.45 мкм. Временная подложка состоит из теплостойкой стеклянной пластины со слоем металлизации, который служит электродом для нанесения золотых ОВ. Подложка должна надежно поддерживать сформированные выводы и выполнить их перенос при самых низких давлениях и температурах инструмента. Качество переноса зависит от плоскостности и гладкости временной подложки, которую можно использовать многократно.
Поперечная устойчивость обеспечивается радиальным градиентом напряженности поля соленоида. Помимо крутильных весов для измерения используются механотроны, которые представляют собой электровакуумный прибор с механически управляемыми электродами. При воздействии внешнего механического сигнала в механотроне происходит перемещение одного или нескольких подвижных электродов, что вызывает соответствующее изменение анодного тока. Рисунок 1.6Схема устройства диодного механотрона Отечественная промышленность выпускает ряд механотронных преобразователей, оформленных в виде обычных электронных ламп с октальным цоколем (6MXIБ, 6MXЗС и др.) и в миниатюрном оформлении с гибкими выводами (6MXIБ и т.п.). Конструкция этих механотронов показана на рис. 1.6. Сам механотрон представляет собой диод с плоскопараллельными электродами. В стеклянном баллоне 1 находятся неподвижный катод 2 с подогревателем 3 и подвижный анод 4, жестко соединенный со стержнем 5, который впаян в гибкую мембрану 6. Входной механический сигнал (сила F) подается на внешний конец стержня. При этом подвижный анод перемещается относительно неподвижного катода, что приводит к изменению анодного тока и выходного сигнала преобразователя, который для измерения включают в мостовые схемы.
Диод - вакуумный или полупроводниковый прибор, пропускающий электрический ток только одного направления и имеющий два вывода для включения в электрическую цепь. Вакуумный диод (двух электродная электронная лампа) представляет собой стеклянный или металлический баллон, из которого выкачан воздух, и двух металлических электродов: накаливаемого катода и холодного анода. Катод бывает двух типов: прямого накала и косвенного накала. В первом случае катод представляет собой нить, по которой проходит накаливающий её ток, а во втором - покрытый слоем металла с малой работой выхода цилиндр, внутри которого находится нить накала, электрически изолированная от катода. Действие катода как источника электронов основано на явлении термоэлектронной миссии. На рисунке 1 показано устройство вакуумного диода с катодом косвенного накала. Недостатком катодов прямого накала является то, что они не пригодны для питания их переменным током, так как при изменениях тока температура нити успевает измениться, и поток излучаемых электронов пульсирует с частотой питающего тока.
Изобретение радио А.С. Поповым В России одним из первых занялся изучением электромагнитных волн преподаватель офицерских курсов в Кронштадте Александр Степанович Попов. Начав с воспроизведения опытов Герца, он затем использовал более надежный и чувствительный способ регистрации электромагнитных волн. В качестве детали, непосредственно “чувствующей” электромагнитные волны, А.С. Попов применил когерер (от лат. - “когеренция” - “сцепление”). Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами. В трубке помещены мелкие металлические опилки. Действие прибора основано на влиянии электрических разрядов на металлические порошки. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом. Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты. Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые спекают опилки. В результате сопротивление когерера резко падает (в опытах А.С. Попова со 100000 до 1000 - 500 Ом, то есть в 100- 200 раз).
Ломоносов создал и общую теорию грозовых явлений, представляющую собой прообраз современной теории гроз. Ломоносов исследовал также свечение разряженного воздуха под действием машины с трением. В 1802 году профессор физики Петербургской медико-хирургической академии – Василий Владимирович Петров впервые, за несколько лет до английского физика Дэви, обнаружил и описал явление электрической дуги в воздухе между двумя угольными электродами. Кроме этого фундаментального открытия, Петрову принадлежит описание разнообразных видов свечения разряженного воздуха при прохождении через него электрического тока. Свое открытие Петров описывает так: "Если на стеклянную плитку или скамеечку со стеклянными ножками будут положены 2 или 3 древесных угля, и если металлическими изолированными направителями, сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстоянии от одной до трех линий, то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее разгораются, и от которого темный покой освещен быть может. " Работы Петрова были истолкованы только на русском языке, зарубежным ученым они были не доступны.
![]() | 978 63 62 |