Основные компоненты самого прибора и параметры производительности (базовые детерминанты)

Ядром натриево - ионного монитора являются натриево - ионные избирательные электроды (Na⁺ISE) и вспомогательные эталонные электроды, системы обработки сигналов, производительность которых напрямую определяет « верхний предел» точности обнаружения:

Деградация свойств и характеристики ионно - селективных электродов (Na⁺ISE)

Избирательность и старение электродной пленки:

Идеально Na⁺ISE реагирует только на Na⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺S⁺S⁺SSS⁺S⁺⁺S⁺⁺S⁺SSS⁺S

Длительное использование электродных мембран приводит к износу, загрязнению (например, адсорбции белка) или старению, что приводит к селективному снижению, отклонению наклона реакции от уравнения Energster (идеальный наклон 59.2mV / dec, 25°C), чем больше отклонение наклона, тем больше ошибка обнаружения (например, наклон падает до 55mV / dec, что может привести к ошибке более ±3%).

Внутреннее сопротивление электрода и скорость реакции:

Высокое внутреннее сопротивление электродов (например, сушка стеклянной пленки, потеря электролита в мембране) может привести к искажению передачи сигнала, особенно в пробах с низкой концентрацией (например, сыворотка Na⁺135 - 145mmol / L), слабый сигнал уязвим для помех;

Медленная скорость реакции (например, загрязнение мембраны, дефицит электролита) может привести к показаниям без достижения равновесного потенциала, плохой повторяемости (большие колебания результатов многократных измерений).

Стабильность эталонного электрода:

Эталонные электроды (например, электроды Ag / AgCl) должны обеспечивать стабильный базовый потенциал, который может привести к дрейфу базового потенциала, если их жидкий стык засорен (например, выделение кристаллов KCl, осаждение белка в образце), внутренняя жидкость (например, 3mol / LKCl) истощена или загрязнена, что напрямую вводит системную ошибку (например, дрейф ±2 мВ, что соответствует ошибке концентрации Na⁺ около ±3%).

2. Системы обработки и калибровки сигналов приборов

Ошибка калибровки:

Неправильная калибровка по требованию (например, долгосрочная откалибровка, неправильный выбор концентрации калиброванной жидкости): прибор должен установить кривую "потенциал - концентрация" через стандартную калибровочную жидкость (например, раствор с низким стандартом 100mmol / L, раствор с высоким стандартом 200mmol / LNA ⁺), и если калибровочная жидкость просрочена, концентрация не разрешена (например, ошибка разбавления), отклонение кривой может привести к систематическому завышению / занижению результатов испытаний всех образцов.

Процесс калибровки нестандартный: если электрод не промыт до калибровки, температура калиброванной жидкости не соответствует температуре образца, это может привести к разности линейности кривой (R² < 0995), влияющей на точность.

Усиление сигнала и помехоустойчивость:

Недостаточная точность усилителя сигнала прибора, плохой эффект электромагнитной защиты (например, вблизи сильного электрического поля, преобразователя частоты) может привести к тому, что потенциальный сигнал будет нарушен шумом, появление « прыжков» (большие колебания показаний), особенно при обнаружении низкой концентрации более очевидно.

II. Характеристики образцов и предварительная обработка (наиболее распространенные помехи)

Физико - химические свойства образца напрямую нарушают специфичность Na⁺ в сочетании с электродами и являются основным источником отклонений точности в полевых испытаниях:

1. Интерференции матрицы образца (интенсивность ионов, сосуществующие ионы)

Интенсивность ионов не совпадает: реакция уравнения Энштедта основана на « активности», а не на концентрации, разница в ионной прочности образца и калиброванной жидкости может привести к изменению коэффициента активности (например, сыворотка крови, моча, ионная прочность сточных вод намного выше, чем чистая стандартная жидкость), без регулирования ионной прочности (ISA), ошибка может достигать ±5% или более.

Пример: Высокие концентрации Cl ⁻ и SO⁻ в моче снижают активность Na⁺, а при прямом обнаружении результаты ниже фактических концентраций.

Сосуществование интерференционных ионов: В дополнение к K ⁺, высокая концентрация Li ⁺ (например, литий для лечения сыворотки пациента), NH ⁺ (например, аммиачные и азотные сточные воды, моча пациента с почечной недостаточностью) конкурирует с Na ⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺⁺

Степень помех может быть измерена коэффициентом селективности (KNA ⁺, M ⁺), и чем больше коэффициент, тем сильнее помеха (например, электрод KNA ⁺, K ⁺ = 0,01, то есть 100 - кратный K ⁺ соответствует 1 - кратной реакции Na⁺; Если концентрация K ⁺ достигает 50 ммоль / л, это приводит к более высокому значению Na ⁺ на 0,5 ммоль / л).

2. Физическое состояние образцов и загрязнение

Температурные колебания: наклон уравнения Энштедта пропорционален абсолютной температуре (изменение температуры на 1°C, изменение наклона около 2%), и если разница между температурой образца (например, сыворотка 37°C) и температурой калиброванной жидкости (например, комнатная температура 25°C) превышает ±5°C, ошибка вводится непосредственно (например, 37 °C образец калибруется на 25°C, ошибка составляет около ±2,4%).

Мутность образца и частицы: взвешенные частицы в образце (например, эритроциты в крови, осадки сточных вод), осаждение белка адсорбируются на поверхности мембраны электрода, блокируя мембранные отверстия, снижая скорость реакции и избирательность, вызывая дрейф показаний (например, при обнаружении образца цельной крови не центробежные, эритроциты прикрепляются к поверхности мембраны с погрешностью до ±4%).

Влияние pH: Частичная реакция Na⁺ISE (например, стеклянные мембранные электроды) зависит от pH, а при pH < 6 или pH > 10 селективность мембраны снижается (например, H⁺конкурирующие точки связывания с Na⁺⁺⁺), что приводит к отклонению от значения обнаружения. Например, в сильно кислых сточных водах (pH = 3) обнаруженные значения Na⁺ могут быть на 10 - 15% выше.