实验88 氧电极法

实验88 氧电极法

　　在植物生理学中研究光合作用和呼吸作用时，要测定放氧或吸氧的数量，有时还要在反应过程中加入某些试剂，观察它对氧变化过程的影响。极谱氧电极（Clark电极）法是实验室中一种常用的测氧技术，它具有灵敏度高，操作简便而快速，可以连续测定水溶液中的溶解氧量及其变化过程，很适合光合作用和呼吸作用以及一些酶反应中氧量变化的测量，在实验室中已逐渐得到推广应用。

原理

　　以铂为负极、银为正极构成的电极，当外界氧扩散透过薄膜，在铂极表面还原，发生如下反应：

O₂ 2H₂ O 2e→H₂ O₂ 2OH^-

2O₂ 4e→2O^2-

　　银极表面则发生如下氧化反应：

4Ag→4Ag 4e

4Ag 4CL→₄ AgCL：

　　电路中便有电流通过，电流大小正比于氧的浓度，输出的信号，送到自动记录仪上进行自动记录。

仪器药品

　　氧电极 　　　　　记录仪

　　电极控制器 　　　电磁搅拌器

　　超级恒温水浴 　　反应杯

　　电磁棒 　　　　　聚乙烯薄膜

　　0.5mol/LKCl 饱和亚硫酸钠溶液

操作步骤

　　1．安装仪器

　　(1)安装电极：于电极内加一滴0.5mol/L KCl，覆盖一层厚度为15梍25μm的聚乙烯薄膜，套上“○”形环，小心剪去“○”形环外面的薄膜，注意电极与薄膜间不能有气泡。将电极引线接到电极控制器的电极接线柱上，控制器上的输出端连接记录仪的信号输入端。

　　(2)将反应杯的两个接口分别用橡皮管连接到超级恒温水浴的进出口嘴上。反应杯可用橡皮筋牢固于磁力搅拌器的正中央，以使搅拌速度恒定。

　　2．仪器的标定

　　测定溶液中溶解氧的氧电极一般用水进行标定。已知在一定温度和大气压下，水中饱和的溶氧量是一个常数，可在物理化学手册中查到（见附表13）。

　　标定时先在反应杯中注满蒸馏水，加入小磁棒，开启恒温水浴及磁力搅拌器，并调节恒温水浴至所需温度，搅拌约10分钟，以使水中的溶解空气达饱和。

　　将安装好的电极插入反应杯中，调节电极控制器上的极化电压旋钮，使极化电压为0.7V，用移位旋钮，将记录笔调至略低于满刻度（98格左右），这样在记录笔向上漂移时，便能及时发现。走纸数分钟，当记录笔画出直线时，即可进行标定。

　　取注射器吸取新鲜配制的饱和亚硫酸钠0.1ml，从电极塞小孔中注入反应杯中，吸去反应杯水中的氧，此时记录笔逐渐地下降至接近零处（因有残余电流存在，实际上不到零）。此时如果记录笔远离或超过零，则表明控制器上的灵敏度旋钮位置不合适，过小或过大了，应增加或降低灵敏度，重新进行试验，直到灵敏度选择合适，亦即记录笔接近零为止，例如在3格位置。

　　测量反应杯的容积，从附表13查出该温度下水中的溶氧量，然后根据下式进行计算：

　　A为记录纸上每小格所代表的氧量，μl。

　　B为水中溶氧量，μl/ml（见附表13）。

　　V为反应杯的容积，ml。

　　D为从饱和氧到无氧，记录纸上的距离，格数。

　　标定好后，控制器上除移位旋钮和输出开关外，其他旋钮都不可再动，搅拌器上的转速旋钮也不可再动。然后将反应杯和电极洗净，并用吸水纸吸干，才可以进行样品的测定。

　　3．注意事项

　　(1)氧电极对温度变化很敏感，所以测定时需要保持温度恒定。自来水的温度很稳定，季节合适用起来很方便。

　　(2)电极表面与薄膜之间，以及薄膜表面不能有气泡存在，否则会使指针不稳。

　　(3)搅拌的速度要保持稳定，速度不均匀也会使指针不稳。反应杯应放在搅拌器的正中，不能偏离。