ИЗУЧЕНИЕ МЕЖФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С ПОМОЩЬЮ ГАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО СЕНСОРА
Ягодина О. В., Никольская Е. Б.
Институт эволюционной физиологии и биохимии им.И.М.Сеченова РАН, 194223 Санкт-Петербург
Газовые или газочувствительные
электроды представляют собой электрохимические устройства -
сенсоры, в которых исследуемый раствор отделен от индикаторного
электрода и раствора на нем (приэлектродного раствора) газопроницаемой
мембраной или газовым зазором (ЭГЗ). Образующийся при определенных
условиях в исследуемом растворе газ или летучее вещество, диффундируя
через мембрану или газовый зазор, сорбируется во внутреннем тонком
слое раствора электролита на поверхности индикаторного электрода,
взаимодействуя с компонентами этого раствора, давая при этом ионы,
изменяющие потенциал электрода. Ранее нами было показано,
что изучение распределения газов между жидкой и газовой фазами
может быть выполнено с помощью ЭГЗ, в системе которого устанавливаются
несколько равновесий: между исследуемым раствором и газовым зазором,
приэлектродным раствором и газовым зазором. Таким образом, равновесная
концентрация исследуемого газа в приэлектродном растворе зависит
от отношения его коэффициентов распределения. При одинаковом составе
исследуемого и приэлектродного растворов и постоянной температуре
отношение коэффициентов распределения между исследуемым раствором
и газовой фазой, и коэффициентов распределения между приэлектродным
раствором и газовой фазой равно 1. Если состав исследуемого раствора
отличается от состава приэлектродного раствора, то отношение этих
коэффициентов будет отличаться от 1. Для биологических сред распределение
между биологической средой и газом будет иным, чем для водного
раствора. Поэтому, выбрав состав приэлектродного раствора стандартным,
для которого известен коэффициент распределения между ним и газовой
фазой, мы можем найти коэффициент распределения между биологической
системой и газовой фазой. В работе была показано возможность
определения коэффициентов распределения аммиака, углекислого газа
и сероводорода между биологическими системами:
кровь, моча, гомогенат тканей и газовыми фазами:
воздух, кислород, азот, аргон. Установлено, что величина коэффициентов
распределения зависит от природы биологической системы и ее состава:
ионной силы, рН, присутствия поверхностно-активных веществ и дисперсности
системы. Время установления равновесия для биологических систем
значительно выше, чем для стандартных водных растворов, изучавшихся
ранее.