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.