pH-Messung
Die partiellen Drücke von Wasserstoff, Kohlendioxid und Sauerstoff werden mit Blutgasanalysegeräten gemessen. Sie bestimmen das Säure-Basen-Gleichgewicht im Körper. Wenn der pH-Wert unter 7,35 fällt, deutet dies auf respiratorische Azidose und Atemversagen hin. Dies kann mithilfe eines Beatmungsgeräts korrigiert werden. Gleichzeitig tritt bei einem pH-Wert über 7,60 eine respiratorische Alkalose auf. Auch hier werden Beatmungsgeräte zur Behandlung der Alkalose eingesetzt.
pH-Meter
Wie die Goldman-Gleichung besagt, ist das Elektrolytpotenzial der Membran proportional zum Logarithmus der Ionenkonzentration und der Elektrolyttemperatur. Das chemische Gleichgewicht im menschlichen Körper wird durch den pH-Wert des Blutes und anderer Flüssigkeiten bestimmt. Daher ist der pH-Wert definiert als die Konzentration von Wasserstoffionen in einer Flüssigkeit. Ein pH-Meter misst Säuren und Basen in einer Flüssigkeit. Bei einer neutralen Lösung beträgt der pH-Wert 7, bei einem Wert unter 7 ist sie sauer, und bei einem Wert über 7 ist sie basisch. Ein pH-Meter besteht aus einer dünnen Glasmembran, die nur Wasserstoffionen durchlässt. Innerhalb des Glaselektroden gibt es eine Membranschnittstelle für Wasserstoffionen.
Am unteren Ende des pH-Meters befindet sich ein Glasbulbus, der eine stark saure Pufferlösung enthält. Der Glasrohr hat eine Ag/AgCl-Elektrode und eine Kalomel-Referenzelektrode. Es wird in die Lösung eingetaucht, deren pH-Wert gemessen werden soll. Zwischen den beiden Elektroden wird das Potential gemessen. Die elektrochemische Messung zwischen den beiden Elektroden wird als Halbzelle bezeichnet, und das Potential der Elektrode ist das Halbzellenpotential. In dieser Anordnung wirkt die Glaselektrode im Glasrohr als eine Halbzelle und die Referenzelektrode als die andere Halbzelle. Für eine einfache pH-Messung wird eine Kombination von Elektroden verwendet. Glaselektroden werden verwendet, um pH-Werte bis zu 7 zu messen. Spezielle pH-Elektroden werden verwendet, wenn Glaselektroden Fehler verursachen.
Digitale pH-Meter werden ebenfalls verwendet. Es misst den pH-Wert bei allen Temperaturen. Das pH-Meter hat einen glasernen (aktiven) Elektrodenterminal und ein Ag/AgCl-Referenzterminal. Kaliumchlorid wird als Elektrolytlösung verwendet. Eine Salzbrücke, die in der KCL-Lösung getaucht ist, besteht an der Spitze der Referenzelektrode aus einem Faserwickel. Das aktive Terminal ist mit Glas verschlossen, das eine hydratierte Glas-Schicht hat. Beide Elektroden sind in einem einzigen Glasrohr wie oben beschrieben eingeschlossen.
pO2 und pCO2-Messung
Die partiellen Drücke von Sauerstoff und Kohlendioxid werden als pO2 und pCO2 bezeichnet und sind wichtige physiologische chemische Messungen. pO2 und pCO2 werden zur Analyse der Funktion des Atem- und Kreislaufsystems verwendet. Der partielle Druck eines Gases steht in direktem Zusammenhang mit der Menge des Gases, das im Blut vorhanden ist.
pO2 Messung
Bei dieser Messung wirkt ein Platin-Draht als aktive Elektrode. Sie werden mit Glas kombiniert, um Isolierung zu gewährleisten, und nur die Spitze ist freigelegt. Sauerstoff diffundiert in die Elektrolytlösung. Ag/AgCl dient als Referenzelektrode. Zwischen dem Platin-Draht und der Referenzelektrode wird eine Spannung von 0,7 V angelegt. Die aktive Elektrode ist über einen Mikroammeter mit dem negativen Terminal verbunden, und die Referenzelektrode ist mit dem positiven Terminal verbunden. An der Platin-Elektrode findet aufgrund der Verbindung mit dem negativen Terminal eine Reduktion von Sauerstoff statt. Die Menge des Oxidations-Reduktionsstroms ist proportional zum partiellen Druck von Sauerstoff, der in der Elektrolytlösung vorhanden ist. Dies wird mit einem Mikroammeter gemessen.
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