畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯Electrochemicaldetectionmethodsincapillaryelectrophoresisandapplicationstoinorganicspecies毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)方法在無(wú)機(jī)元素中的應(yīng)用：本科：電氣與信息學(xué)院：自動(dòng)化：講師：2008年4月23日學(xué)生姓名學(xué)歷層次所在院系所學(xué)專業(yè)指導(dǎo)教師教師職稱完成時(shí)間1電化學(xué)檢測(cè)法在毛細(xì)管電泳和無(wú)機(jī)元素中的應(yīng)用摘要：本文論述了毛細(xì)管電泳的三種電化學(xué)檢測(cè)即電導(dǎo)檢測(cè)法、安培檢測(cè)法和電位檢測(cè)法，并與較常見(jiàn)的光學(xué)檢測(cè)方法進(jìn)行了比較。詳細(xì)介紹了三種檢測(cè)方法的原理及其實(shí)現(xiàn)方法，同時(shí)介紹了它們?cè)跓o(wú)機(jī)元素分析物中的應(yīng)用情況。關(guān)鍵字：電化學(xué)檢測(cè)、毛細(xì)管電泳；無(wú)機(jī)陰離子、金屬陽(yáng)離子。目錄：1.簡(jiǎn)介-12.電導(dǎo)檢測(cè)法-22.1原理-22.2實(shí)現(xiàn)方法-33安培檢測(cè)法-63.1原理-63.2實(shí)現(xiàn)方法-64電位檢測(cè)法-54.1原理-94.2實(shí)現(xiàn)方法-95在無(wú)機(jī)元素中的應(yīng)用-96總結(jié)-107參考文獻(xiàn)-101簡(jiǎn)介毛細(xì)管電泳的檢測(cè)方法通常采用光學(xué)方法（激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)法），而毛細(xì)管電泳的三種電化學(xué)檢測(cè)法即電導(dǎo)測(cè)定法、安培檢測(cè)法、和電位測(cè)定法是非常有吸引力的一種替代方法，盡管目前開(kāi)發(fā)的還相對(duì)較少。相對(duì)套色板離子法來(lái)說(shuō)（其他和以前一般化的檢測(cè)方法）他主要借助于電導(dǎo)性能而不是運(yùn)用光學(xué)方法。由與針對(duì)毛細(xì)管中更小體積細(xì)胞的光學(xué)檢測(cè)變得更加困難，而且事實(shí)上許多離子也不能直接由光學(xué)方法直接檢測(cè)到，或許當(dāng)人們意識(shí)到這些的時(shí)候會(huì)感到很驚訝。關(guān)于這一情況或許有兩種解釋。首先由于高性能流體套色板的廣泛應(yīng)用，我們?cè)诿?xì)管電泳中通常采用光學(xué)吸收檢測(cè)法，許多毛細(xì)管電泳儀器制造商似乎已經(jīng)走上2這一路線并且將其納入他們已有的毛細(xì)管電泳儀器檢測(cè)中去了。其次應(yīng)由于可分離的高電壓與電化學(xué)檢測(cè)有著本質(zhì)的矛盾，在以前，通常借助于精密的設(shè)計(jì)來(lái)克服這一問(wèn)題，但在最近幾年，通過(guò)設(shè)計(jì)正確的系統(tǒng)，這不再成為問(wèn)題。三種不同的電化學(xué)檢測(cè)方法有一個(gè)共同的本質(zhì)上的特點(diǎn)，那就是比光學(xué)檢測(cè)要簡(jiǎn)單的多。我們可以直接得到電信號(hào)而不用借助于中間參數(shù)（例如光學(xué)檢測(cè)法中的輻射強(qiáng)度）。檢測(cè)器僅僅包含三個(gè)或更少的小電極和一些非常簡(jiǎn)單的電路，而光學(xué)檢測(cè)法需要有光源、單色光鏡、光學(xué)檢測(cè)器和光學(xué)聚焦。在光學(xué)檢測(cè)法中，細(xì)胞的體積大小直接影響到光信號(hào)的傳播路徑，也正是因?yàn)榇?，需要求毛?xì)管的直徑應(yīng)盡可能的大。而對(duì)于電化學(xué)檢測(cè)法，細(xì)胞的體積大小僅僅影響電導(dǎo)率的測(cè)量。在安培檢測(cè)法中，影響信號(hào)的只是電極的位置，而細(xì)胞的大小則限制在可應(yīng)用的樣品體積內(nèi)；在電位檢測(cè)法中，信號(hào)與傳感器的大小、細(xì)胞的體積和毛細(xì)管的直徑完全無(wú)關(guān)。但是另一方面，在光學(xué)檢測(cè)法中，我們可以在應(yīng)用于毛細(xì)管的可分離電壓中設(shè)計(jì)完全絕緣而不受可分離電壓干擾的光電隔離檢測(cè)器。電導(dǎo)檢測(cè)法可以被認(rèn)為是大眾化的方法，而安培檢測(cè)法則受到電活化離子的限制，電位檢測(cè)法對(duì)于一些變化多樣的小離子來(lái)說(shuō)則無(wú)能為力。安培檢測(cè)法有非常低的檢測(cè)限，而光學(xué)檢測(cè)法的吸收性和熒光性的測(cè)量也受到表現(xiàn)出不同屬性的離子的限制。由于這個(gè)原因，我們經(jīng)常用間接的光學(xué)方法取代直接對(duì)分析物的檢測(cè)而進(jìn)行輔助檢測(cè)（強(qiáng)制來(lái)獲得整體的中性電荷）。當(dāng)分析物不能被直接檢測(cè)到的時(shí)候，這一方法也可應(yīng)用于電化學(xué)檢測(cè)法中。利用分析物的化學(xué)衍生物檢測(cè)也是一個(gè)可行的做法。但這些方法都不太理想，因?yàn)殚g接檢測(cè)只被限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)而衍生物又使測(cè)量過(guò)程更加復(fù)雜。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)檢測(cè)方法的選擇首先要利用被檢測(cè)物的內(nèi)在特性作為直接檢測(cè)對(duì)象，然后還要立足于其可實(shí)現(xiàn)性和要求檢測(cè)的上下限。而當(dāng)檢測(cè)幾個(gè)不同元素且又不可能具有同樣的檢測(cè)屬性時(shí)，必須要找到一種折衷的方法。2.電導(dǎo)檢測(cè)法2.1原理在此方法中運(yùn)用溶液中離子電荷的導(dǎo)電能力，當(dāng)施加電壓時(shí)會(huì)在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電流，并根據(jù)歐姆定律測(cè)量出低阻抗或電解溶液的導(dǎo)電率。為了防止電極周圍產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，通常使用頻率為1KHZ的交流電。如果使用更高赫茲的3交流電，可能會(huì)產(chǎn)生與溶液無(wú)關(guān)的電極從而與樣品以外的細(xì)胞產(chǎn)生聯(lián)系。16溶液的電導(dǎo)率（L）與電極的面積（A）、它們之間的距離（I）、電荷的積聚度（C）以及它們?cè)陔妶?chǎng)中的遷移率有關(guān)，根據(jù)等式（1）：L=ciiIA（1）離子的流動(dòng)性與它們的大?。ㄋ想x子的半徑）和電荷數(shù)量的多少有關(guān)，順便值得一提的是，對(duì)于電泳分離的離子也有與此下相同的性質(zhì)。因此電導(dǎo)檢測(cè)法不具有可選性，是一種單機(jī)方法，這就對(duì)樣品組成的大體環(huán)境有了一定的限制。所有離子在電壓下都會(huì)有相應(yīng)反應(yīng)，而這恰恰是分離離子檢測(cè)法所需要的，也正因?yàn)檫@一原因，電導(dǎo)檢測(cè)法被廣范的應(yīng)用于離子套色板中。17一方面這一特點(diǎn)使所有本底離子做出相應(yīng)的反應(yīng)，例如那些在離子套色板中的緩沖液或PH值的反應(yīng)和在毛細(xì)管電泳中的離子強(qiáng)度緩沖器和分析離子中的抗衡離子的反應(yīng)。另一方面的原因是傳導(dǎo)等式中包含了所有情況的總和，較高的電導(dǎo)率會(huì)降低分析物檢測(cè)的限制。因此所謂的壓力檢測(cè)法被廣泛應(yīng)用于離子套色板的方法中，這里隱藏的離子在檢測(cè)前被從流體中移除。同樣值得注意的是等式中電極的面積和電極之間的距離與細(xì)胞的體積有關(guān)，因此也對(duì)測(cè)量信號(hào)有一定的影響。2.2實(shí)現(xiàn)方法在以前的毛細(xì)管電泳法和等速電泳系統(tǒng)中，通常使用電位梯度檢測(cè)法8-11。這里，由于電場(chǎng)效應(yīng)在溶液中產(chǎn)生的電位檢測(cè)區(qū)域可以通過(guò)單電極或一對(duì)惰性電極檢測(cè)。如果電導(dǎo)率不同，那么在分離的毛細(xì)管中的電壓降也就不一致。由于傳導(dǎo)率的這一特性，我們可以直接檢測(cè)這一性質(zhì)而不需要測(cè)量信號(hào)，這是一個(gè)很不錯(cuò)的方法。但是，可以想到相對(duì)于正常的交流模式的傳導(dǎo)率測(cè)量方法，這會(huì)導(dǎo)致更多的內(nèi)部干擾?；蛟S正是因?yàn)榇嗽蜻@一方法沒(méi)有受到廣泛的接受。在早期的研究中，會(huì)使用的孔徑來(lái)分離毛細(xì)管，電極檢測(cè)器被直接安置在分離的毛細(xì)管電極終端的前面。這可以由圖一看出，為了避免檢測(cè)到血管中的電壓梯度，將兩個(gè)電極方向相反相互垂直的安放在管道的兩側(cè)。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)交流檢測(cè)電極，同樣可以達(dá)到直流低頻的效果