电解质分析仪

第五分册第二章电解质分析仪-1-第九章电解质分析仪概述电解质分析仪又叫离子计。是采用离子选择性电极来测量溶液中离子浓度的仪器。在生化检验中，电解质分析仪表主要用于测量体液中内钾、钠、氯、钙、锂等离子浓度。人体内电解质的紊乱，会引起各器官、脏器生理功能失调，特别对心脏和神经系统影响最大。因此，电解质分析仪表在临床上应用十分广泛，已成为评价人体内环境的主要工具之一。按测定项目来分，电解质分析仪表可分为三项、四项及五项等。有的公司采用模块式设计，可根据需要，自动组合测定项目。第一节电解质分析仪的原理及结构一、工作原理电解质分析仪表的工作原理可借助于图2-1-1来说明。在蠕动泵的抽吸下，被测液通过吸样口抽进电极之中。当所有电极都感测到被测液后，管路系统停止抽吸。这样，样品中不同的离子分别被钾、钠、氯（钙）、及参比电极所感测。参比电极的作用是给其他电极提供一个共同的参考点。即其他电极（均叫指示电极）的电位均是以参考电极的电位为基准的。各指示电极将它们感测到的离子浓度分别转换成不同的电信号。这些电信号被放大处理，再经过时分多路开关后，顺序地被转换成数字信号，然后，被送到微机单元。微机单元将信号处理、运算后，再将测量结果送到显示器显示，并让打印机打印出测量结果。多路开关放大器放大器放大器放大器模数转换蠕动泵微机单元参比电极钾电极氯或钙电极钠电极显示器打印机按键废液瓶参比液电磁阀液阀清洗液定标液AB吸液口液体检测器第五分册第二章电解质分析仪-2-图2-1-1电解质分析仪表方框图为了完成对样品的自动定标、自动测量和自动冲洗等功能，一般的电解质分析仪表均设有一套管路系统以及配合管路工作的蠕动泵和电磁阀。泵和电磁阀的转、停、开、闭，清洗液、定标液的供、停等等，均由微机单元来进行控制或监测。电解质分析方法也是一种相对测量方法。所以，在进行测量之前，先要用标准液来确定电极的工作曲线。通常把确定电极系统工作曲线的过程叫做定标或校准（Calibration）。电极要有A、B两种液体来进行定标，以便确定建立工作曲线最少所需要的两个工作点。清洗液是清洁管路用的。为了防止交叉污染，每测量一次，都要用清洗液将管路清洗一次。由此可知，无论何种型号的电解质分析仪表，都需要先对电极进行两点定标，建立了工作曲线之后，才能进行测量工作。定标若不通过，说明仪器有问题，仪器无法进行测量工作。二、基本结构电解质分析仪表通常由电极、管路系统、电路系统、显示器和打印机等部分组成。（一）电极的工作原理及结构1、电极的工作原理（1）钠电极是一种含铅硅酸钠的玻璃电极，其工作原理、基本结构和测pH所使用的玻璃电极基本相同，只是大小和形状有所差异。因为使用了对钠离子敏感的玻璃膜，所以对钠离子的选择性很高。它产生的电位和钠离子的浓度成比例。但当pH值低于5时，它会受到氢离子的干扰。这在分析血液时问题不大，因为血液的pH值通常都高于5，但在分析尿液时，则需加入缓冲剂。其次，它对钾离子浓度的改变有瞬态影响，但经常以NH4HF4冲洗可减少此现象。钠电极的寿命一般为一年。（2）钾电极为采用缬氨霉素与聚氯乙烯的膜电极。它是利用钾离子与缬氨霉素的强结合力而达到高的选择性。即它只对钾离子敏感。它产生的电位与被测液中钾离子的浓度成比例。图2-1-2为膜电极的一般结构。第五分册第二章电解质分析仪-3-图2-1-2膜电极的一般结构（3）氯电极的敏感膜由金属氯化物材料制成。即它只对氯离子敏感。它产生的电位与被测液中氯离子浓度成比例。（4）参比电极：一般的参比电极有甘汞电极和氯化银电极其两种。参比电极的电位不随所测量的任何离子的浓度而变化，其作用只是提供一个稳定的电位。也就是说，前面各测量电极的电位、都是参照它的电位而变化的，故将其称为参比电极。甘汞电极的结构如图2-1-3所示。甘汞电极有内电极及外壳两部分。内电极为一个前端开口小玻璃管。玻璃管内部有三种物质：左边是汞液。有一根电极引线深入到汞液中。中间是汞与甘汞的糊状物。最右端是棉花。内电极与外壳之间，充有饱和的KCl（氯化钾）溶液。外壳的前端有一个微渗孔。普通pH计参比电极的微渗孔多半堵以石棉丝，也有的堵以烧结的多孔玻璃或陶瓷。电解质分析仪表的微渗孔多以能微渗溶液的特殊薄膜来充当。这一泄漏孔的作用主要是给内外溶液和导电离子提供通路。在测量时，微渗孔与测量溶液接触，允许微量的KCl溶液通过微渗孔进入待测溶液起所谓的“盐桥”作用，传导电流。电极引线汞内电极甘汞糊棉花外壳微渗孔饱和氯化钾溶液图2-1-3甘汞电极氯化银电极的结构如图2-1-4所示。这种电极主要由一根涂上氯化银的金属丝浸泡在饱和氯化钾溶液中构成。由于使用饱和氯化钾溶液，电极在各种温度条件下均保持恒定的氯离子浓度。和甘汞电极一样，氯化银电极与待测溶液之间也是用第五分册第二章电解质分析仪-4-氯化钾盐桥将电路联接起来的。电极端部的微渗孔就起联接作用。有的氯化银电极内部的KCl溶液与外界有两个小孔相联。一个用来添加KCl溶液，一个用来向外抽取溶液。这样，可以定期更换其内部的KCl液体。也有的氯化银电极无加液孔。图2-1-4氯化银电极2、电极的结构目前电解质分析仪所用的电极，大多是将各电极与测量毛细管做成一体化的结构，各电极对接在一起便自然形成了测量毛细管。微型电极与测量毛细管成90°设置，二者为一整体结构。它的优点是测量毛细管不容易堵孔。图2-1-5所示为某一公司电极结构。。图2-1-5电极结构（二）管路系统的电解质分析仪管路系统相对来说比较简单。组成管路系统的元件和血细胞仪器的管路所用的类似，也是蠕动泵、电磁阀、多路转换阀之类的通用品。这是不再重述。电解质分析仪的电路系统及打印、显示部分无甚特殊，这里不再介绍。第二节、Easylate型电解质分析仪Easylate型电解质分析仪是美国MEDICA公司的产品。在国内有组装生产。它是一台带微处理器的电解质分析仪表，可用来测量全血、血清、血浆或尿液中的Na+、K+、C1-或Na+、K+、Li+三种离子。如配上加样装置，可以进行全自动分析。仪器采用16位字符的LED显示屏，中英文双语显示，方便了国内人员使用。第五分册第二章电解质分析仪-5-它采用了免维护电极及试剂包形式。所有试剂存在一个大试剂包内。一个800ml的大试剂包可以测试1200个样本。仪器仅在面板上设有“是(YES)”和“否(NO)”两个薄膜按键。全部操作都可以利用这两个按键通过人机对话来进行，十分方便。一、技术参数测量样品：全血、血清、血浆或尿液测量参数：Na＋、K＋、C1_(mmol/L)样品用量：血样：100μ1尿样：（稀释1：10）400μ1测样速度：血样：60个/h尿样：40个/h测量范围：血：Na＋20.0～200.0(mmol/L)K＋0.20～40.0(mmol/L)C1_25～200mmol/L)尿：Na＋25～1000(mmol/L)K＋1.0～500(mmol/L)C1_25～500mmol/L)数据存储：100个病人测量结果质量控制结果：20个正常质控值，20个异常质控值。分辨率：Na＋：0.10(mmol/L)K＋：0.01(mmol/L)C1_：0.10mmol/L)准确度：批内：（n＝20）血样：Na＋CV≤1％(80～200mmol/L)K＋CV≤2％(10～10mmol/L)C1-CV≤2％(80～200mmol／L)尿样：Na＋CV≤5％(80～200mmol/L)K＋CV≤5％(10～10mmol/L)C1-CV≤5％(80～200mmol／L)数据输出：16位字母显示屏，内置40列热敏打印机。RS232串行接口一个。可选配自动进样系统。环境温度：15～32℃电源：100～240V之间多种电压供选择，50／60Hz，50W尺寸：200mm×240mm×420mm重量：5.8kg。二、仪器的安装及更换（一）溶液阀的安装及更换1、溶液阀的安装往仪器上安装溶液阀时，要用手掌顶住阀的圆端用力往里推，直到完全到位。溶液阀的平端必须与底座完全吻合。如图2-2-1所示。第五分册第二章电解质分析仪-6-图2-2-1溶液阀的安装2、溶液阀的更换如图2-2-2所示用双手抓住溶液阀，垂直向外拉，便可将其取出。图2-2-2溶液阀的更换（二）探针擦拭器的安装及更换如图2-2-3所示安装探针擦拭器时，将它用力插入溶液阀底部的底座杆上。通常1.底座杆图2-2-3安装探针擦拭器每两周或50次进样后，应更换一次。（三）样品探针的安装及更换第五分册第二章电解质分析仪-7-1、样品探针的安装如图2-2-4所示，转动探针使得针孔（近末端处）冲前。然后小心将探针末端插入溶液阀顶端圆孔中。当探针环的边缘与探针臂上白色凹环吻合时，用拇指把环压入槽内。需要注意的是：在安装过程中要小心，别将探针弄弯。1.探针臂2.环3.探针孔图2-2-4样品探针的安装2、样品探针的更换如图2-2-5所示，双手小心地将探针环从槽中移出。然后，将探针从溶液阀向上拔，即可将其取下。图2-2-5样品探针的更换（四）薄膜装置的安装及更换1、薄膜装置的安装将薄膜装置从附件箱中的小瓶中取出。要用手拿它的大头端，不要碰灰色部分。如图2-2-6所示，安装时，应将其小孔冲前。将薄膜装置垂直推入电极室，至推不动为止。（从电级室的正面往里，应能看见灰色部件上的小孔）。第五分册第二章电解质分析仪-8-1.小孔2.灰色部分3.电极室图2-2-6薄膜装置2、薄膜装置的更换更换薄膜装置时，应先排空其内部溶液。（见图2-2-7），方法是，先将电极室放在工作台上，取出薄膜装置。然后，把电极室翻转过来，倒出内部溶液后，才装新的薄膜装置。最后，向电极室内重新注满新鲜的内部溶液，并在开始校准前，将室外面残余的溶液擦拭干净。图2-2-7薄膜装置的更换（五）参比电极的安装及更换1、参比电极的安装将参比电极从包装袋中拿出，取下其红色乙烯帽后，用金属工具将新的参比电极拧进电极室内即行。如图2-2-8所示。注意，不要拧得太紧。1.参比电极2.金属工具图2-2-8参比电极的安装第五分册第二章电解质分析仪-9-2、参比电极的更换更换参比电极前，应先排空其内部溶液。内部溶液可在更换薄膜装置的移动或参比电极时排空。更换参比电极时，先用金属工具将旧电极拧出，换上新的。然后，给电极室重新注满内部溶液，并在校准前将其外壁上的残液擦拭干净。（六）组装电极块将电极及电极连接环从包装中取出。先检查电极包装上的使用寿命。确保在有1.样品管2.电极连接环3.样品探测器4.钾电极5.钠电极6.氯/锂电极图2-2-9电极块的连接效期内使用。将电极上的红色乙烯环取下，将电极连接环、电极、样品探测器按图2-2-9所示连接在一起。注意，电极连接环必须干燥，位置正确，电极上“Na”、“K”、“C1”或“Li”的标志应对齐在同一方向。把样品管1连接在样品探测器顶端的金属连杆上。电极连接环的位置必须正确，以保证正常操作。更换电极时，连接环也要换新的。连接环必须清洁、干燥。（七）安装电极块如图2-2-10所示，将组合后的电极块置入电极室，一直向下放，直到样品探测器“啪”地到位为止。K电极上的红点，Na电极上的蓝点和Cl电极上的绿点（或Li电极上的黄点须与电极室上相应颜色的点在同一线上对齐。第五分册第二章电解质分析仪-10-图2-2-10安装电极块1.红点2.蓝点3.绿点/黄点4.导杆将电极室上的导杆小心地垂直插入机身上的导杆槽内，使电极室与机身相连。样品探测器及电极上的银栓须与机身上的插孔吻合发现不合适，不要强行安装。一般情况下，电极室很容易到位。安上之后，仪器前方的电极室窗口将会闪亮。电极块的更换方法如图2-2-11，向上推电极栓的底部，便可取下整个电极块。图2-2-11电极块的更换（八）泵管的安装将样品管连接在样品探针的顶端。注意泵管有一红色环和一蓝色环，将环管的末端连在溶液阀上，红环置于泵架左边窄孔的上方，将泵管穿孔绕泵，再穿入泵架右边窄孔，使蓝环位于右孔上方。将泵管自由端与电极室底部的薄膜装置相连接。如图2-2-12所示第五分册第二章电解质分析仪-11-图2-2-12泵管的安装1.样品管2.将样品管连接