水素、二酸化炭素、および酸素の部分圧は、血液ガス分析装置で測定されます。これらは体の酸塩基平衡を決定します。pH値が7.35未満になると呼吸性アシドーシスと呼吸不全を示します。これは人工呼吸器を使用して修正できます。一方、pH値が7.60を超えると呼吸性アルカローシスが発生します。ここでも人工呼吸器が使用されてアルカローシスを治療します。
ゴールドマン方程式によれば、膜の電解質電位はイオン濃度と電解質温度の対数に比例します。人体内の化学的平衡は、血液やその他の液体のpHによって決定されます。したがって、pHは液体中の水素イオン濃度として定義されます。pHメーターは液体の酸性とアルカリ性を測定します。溶液が中性である場合、pH値は7になります。7未満の場合、それは酸性であり、7より大きい場合はアルカリ性の溶液を示します。pHメーターは、水素イオンのみを通す薄いガラス膜で構成されています。ガラス電極内には、水素イオンのための膜インターフェースがあります。
pHメーターの底部には、非常に酸性のバッファ溶液を含むガラス球があります。ガラス管にはAg/AgCl電極とカリオメル参照電極があります。この電極は、pHを測定する必要がある溶液の中に置かれます。両電極間の電位が測定されます。両電極間で得られる電気化学的な測定は半電池と呼ばれ、電極の電位は半電池電位と呼ばれます。この設定では、ガラス管内のガラス電極が一つの半電池となり、参照電極がもう一つの半電池となります。pHの測定を容易にするために、電極組み合わせが使用されます。ガラス電極はpH値が7までの測定に使用されます。ガラス電極が誤差を生じる場合には、特殊なタイプのpH電極が使用されます。
デジタルpHメーターも使用されます。これはすべての温度でpHを測定します。pHメーターにはガラス(アクティブ)電極端子とAg/AgCl(参照)端子があります。電解質溶液としては塩化カリウムが使用されます。KCL溶液に浸された塩橋には、参照電極の先端に繊維のワックがあります。アクティブ端子は、水和ガラス層を持つガラスで密封されています。これらの両方の電極は、上記のように単一のガラス管内に収容されています。
酸素および二酸化炭素の部分圧は PO2 および PCO2 と表記され、これらは重要な生理学的な化学的測定です。PO2 および PCO2 は、呼吸および心血管系の機能を評価するために解析されます。ガスの部分圧は、血液中に存在するガス量と直接関連しています。
この測定では、プラチナ線がアクティブ電極として機能します。これらは絶縁のためにガラスと組み合わされ、先端のみが露出しています。酸素は電解質溶液に拡散されます。Ag/AgCl が参照電極として機能します。プラチナ線と参照電極間に0.7Vの電圧が印加されます。アクティブ電極はマイクロアンペア計を通じて負極に接続され、参照電極は正極に接続されます。プラチナ電極では、負極との接続により酸素還元が起こります。酸化-還元電流の量は、電解質中に存在する酸素の部分圧に比例します。これはマイクロアンペア計で測定されます。
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