钾、钠、氯、钙的测定(电极法)

钾、钠、氯、钙的测定（电极法）1、原理：XR2000、K＋、Na＋、Cl－、Ca2＋的电解质分析仪采用先进的离子选择性电极测量技术，它的测量原理建立在离子选择性电极的Nernst响应基础上，被测离子活度（浓度）与电极电位之间的关系可用Nernst公式表示：E＝EO+（RT/UF）×Ln（ax）式中：E＝离子选择电极在测量溶液中的电位EO＝离子选择电极的标准电极电位R＝气体常数（8.314/j.mol）T＝绝对温度（273＋t。

C）F＝法拉弟常数（96487C/mol）ax＝溶液中被测离子的活度从Nernst公式可以看出，在一定的实验条件下，电极电位与被测离子浓度的对数成线性关系。

因此，只要通过测量电极电位就可以求得被测离子的浓度。

2、标本采集：2.1静脉采血：一般从肘静脉取血，使用止血带的时间不超过1分钟，否则易溶血。

对不符合的标本应重新采取。

2.2要迅速分离血清尽早测试，因时间长影响测试结果。

3、采血管的要求：要求使用一次性无菌注射器。

一人一管，用后毁形，用500mg/L有效氯消毒浸泡30分钟焚烧，做好登记。

4、试剂4.1：试剂组成（深圳欣瑞佳科技有限公司）4.1.1A标准液B标准液K＋8.00mmol/L K＋4.00mmol/LNa＋110.0mmol/L Na＋140.0mmol/LCl－70.0mmol/L Cl－100.0mmol/LCa2＋2.00mmol/L Ca2＋1.00mmol/L4.1.2保养电极试剂：参比电极内充液1×10ml电极内充液1×10ml电极洁洗液1瓶质控分析液1瓶活化液1瓶4.1.3试剂贮存与稳定性：试剂在2—10℃保存，可稳定至瓶签所示失效日期。

5、仪器：深圳欣瑞佳电解质分析仪XR20006、操作程序：6.1打开仪器开关，仪器显示系统自检进入系统冲洗。

系统冲洗时依次吸入A标准液、B标准液对各自流路进行清洗，排除管道里气泡。

6.2系统冲洗完毕，仪器显示标定B标三次，A标二次，如误差不超过设定值，说明仪器工作正常进入操作主菜单。

授课对象：11级检验1-5班课时：2学时血清钾、钠、氯的测定——离子选择电极法【实验目的】1．掌握ISE分析法与火焰光度法测定K+，Na+，Cl-的基本原理。

2．熟悉离子选择电极仪（MEA-T型）的使用及保养。

3．了解血清钾，钠，氯测定的注意事项和临床意义。

【实验用品】MEA-T型离子选择电极仪，质控血清，被测血样，标准物等【实验原理】溶液中被测定离子接触电极时，在离子选择电极膜基质中的含水层内发生离子迁移，迁移离子的电荷改变存在着电势，因而使膜面发生电位变化，在测量电极与参比极间产生一个电位。

.理想的离子选择性电极对溶液中所要测定的离子产生的电位差应符合能斯特方程。

E = E O + RT/ZF log10 α(x)E为测得的电位,E O为标准电极电位(常数)，R为气体常数，T为绝对温度，F为法拉弟常数，Z为离子价，α(x)为离子活度。

可见测得的电极电位和“x”离子活度的对数成比例，当活度系数保持恒定时，电极电位与离子浓度“C”的对数也成比例，以此求出溶液中离子的活度或浓度。

【操作步骤】1．开机: 自动清洗5次,如数字显示均为“000”,则按“CLB”键一次,机器处于工作状态,显示“GO”,如果自动清洗未回“000”,则按“CLB”键数次,直至回“000”显示“GO”。

2．标II: 按“GO” 键,吸入标II,数字显示为“000”,若不为“000”,则重新校,重复第一步操作,至屏幕显示“000”.（1）测定:按“TST”键,屏幕出现“GO”,侧按“GO”键,进待测液.（2）结果显示:若打印,则按PRN键即可.（3）收场:按“ＣＬＢ”键清洗三次，关机．注意事项1．使用环境应保持清洁，无任何腐蚀性气体，应安放在平稳的工作台上。

2．样本不得溶血。

3．注意电极的保养与维护。

【正常参考值】血清钠：135~145mml/l血清钾：3.5~5.3mmol/l血清氯：98~106mmol/l【临床意义】血清钾升高：见于急、慢性肾功能衰竭，休克，组织挤压伤，重度溶血，口服或静脉补液过多，肾上补液过多，肾上腺皮质功能减退。

血清钾离子：离子选择电极法人体内的钾是维持细胞生理活动的主要阳离子，是保持机体的正常渗透压及酸碱平衡，参与糖及蛋白质代谢，保证神经肌肉的正常功能所必需。

钾离子大部分存在于细胞内，少量存在于细胞外液（约为细胞内的1/20），且浓度较恒定。

人体内的钾盐主要来源于食物。

血清钾盐测定实为细胞外液钾离子测定，但体内的钾离子经常不断地在细胞内与体液之间相互交换，以保持动态平衡。

因此血清钾浓度的高低，在一定程度上也可间接的反映细胞内钾离子的水平。

1原理：离子选择电极是一种用电位法测定溶液中钾离子活度的指示电极的方法。

即选择电极由钾离子不同活度的作用而产生不同的电位，这种电位的变化由离子活度所决定，和钾离子的浓度成正比。

其电极属于特种玻璃膜电极，是缬氨霉素液膜电极。

2临床意义：1、血清钾升高：血清钾高于5.6mmol/L称为高钾血症。

（1）急性肾功能衰竭：由于肾功能严重受损、尿少或尿闭，体内的钾不能经肾排出体外；同时因肾组织细胞受破坏，致使细胞内的钾离子大量进入细胞外液，使血钾升高。

肾脏功能障碍使尿减少。

尿毒症或急性肾脏功能衰竭，血容量和细胞外液容量缩减。

（2）严重溶血或组织损伤：此时红细胞或肌肉组织内钾大量释放至细胞外液，使血清钾升高。

如重度溶血反应、组织破坏、运动过度等细胞内钾大量转移到细胞外液。

（3）急性酸中毒或组织缺氧：此时细胞内大量钾离子转移到细胞外液。

如急性支气管哮喘发作、急性肺炎休克和循环衰竭等症。

（4）肾上腺皮质功能减退：肾排泄钾的功能主要由肾皮质激素调节，当肾上腺皮质功能减退时，肾上腺皮质激素分泌减少，使肾排钾能力降低，排钠增多，故血钾升高而血钠降低。

即阿狄森氏病，使肾小管远曲小管分泌钾减少。

（5）食入或注射大量钾盐：食入或经静脉注入大量钾盐，超过肾排钾能力，尤其是肾排钾功能降低时更易发生高钾血症。

含钾药物及潴钾利尿剂的过度使用。

（6）其他：醛固酮缺乏或长期应用抗醛固酮利尿剂及家族性高血钾性周期性麻痹等，均可使血钾升高。

体内无机盐测试方法
1.血清电解质测定：
o血钠（Na+）、血钾（K+）、血氯（Cl-）、血钙（Ca2+）、血镁（Mg2+）等测试：这些是通过采集静脉血样本，然后在实验室中使用自动生化分析仪进行测定。

仪器利用离子选择电极法、比色法或其他化学反应原理来准确测量血浆或血清中的电解质浓度。

2.全血电解质检测：
o在某些情况下，特别是在急诊环境中，可能需要快速获取结果，此时可以采用点测设备对全血样本进行即时检测。

3.尿液电解质检测：
o尿液电解质检查也是评估体内无机盐水平的一个途径，主要用于监测肾脏功能及体液平衡状态。

例如，可以通过尿液样本检测尿钙、尿钠、尿钾等含量，以及计算尿比重、尿渗透压等指标以了解体内电解质排泄情况。

4.特殊电解质检测：
o除此之外，还有其他特定电解质如磷酸盐（PO4³⁻）、碳酸氢根（HCO₃⁻）等，它们在评估酸碱平衡、骨骼代谢等方面具有重要作用，同样可通过血液样本进行测定。

5.心电图（ECG）与心脏监测：
o对于钾、钙等重要电解质的异常，尤其是当其浓度严重失衡时，可能会引起心律失常等症状。

在这种情况下，除了实验室检测外，医生还可能结合心电图（ECG）检查来辅助诊
断。

离子选择性电极等三种方法测定血清钾、钠、氯的比较
张林锋
【期刊名称】《科技通报》
【年(卷),期】1990(6)5
【摘要】本文介绍了一台离子选择性电极(System E4 A)分析仪测定血清钾、钠、氯、探讨其性能,批内cv是0.38％-0.50％;批间cv是1.27％-2.28％;测定准确性良好(回收率为98.00％-102.10％),完全符合临床使用要求,该仪器最大特点是血清钾、钠、氯可同时测定,并与火焰法测定血清钾、钠;与电位滴定法测定血清氯进行了比较,结果离子选择性电极法较火焰法测定血清钾、钠值分别高为1.1％和0.9％,较电位滴定法氯的测定值高4.8％,但两方法间的相关性良好(P<0.01)。

【总页数】3页(P297-299)
【关键词】血清;钾;钠;氯;离子选择电极;测定
【作者】张林锋
【作者单位】解放军杭州疗养院
【正文语种】中文
【中图分类】R446.11
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离子选择性电极测定法——矿物质的测定方法一、概述 [H+]的测量关键性的问题是电位计是否能被用来测定其他离子。

最近几年这个问题已引起了广泛的重视。

事实上，许多电极已经进展为可挺直对多种阳离子和阴离子举行测定，如溴化物、钙、氯化物、氟化物、钾、钠和硫，甚至有可以测定可溶性气体的电极，如氨、CO2和O2。

因为其他离子的干扰，使得一些办法在应用上有一定的限制，通常这一问题的解决可以通过调整pH来削减干扰或通过络合作用、沉淀反应来去除干扰。

转变玻璃电极的组成可转变玻璃膜对其他离子的敏感性，一种对钾敏感的电极的膜组成为：71% SiO2、11% Na2O和18% Al2O3。

一种典型的钠离子电极可在0.000001一1mol/L或0.023一23000mg/kg范围内举行测定。

但是可能会受到银离子、锂离子，钾离子，铵离子的干扰，反应时光少于30s。

在这个系统中也可用法复合钠离子挑选性电极，其中包含了甘汞参比电极。

固态离子挑选性电极也同样牢靠。

这些电极不用法玻璃传感膜，其活性膜是由单一的经稀土元素处理的无机结晶体组成，氟电极就是一个很好的例子，其电极是由经铕处理过的氟化镧组成，转变了电荷通透性并且降低了电阻，用这种电极可以测出浓度达到0.02mg/kg浓度的氟化物。

其他普遍用法的固态离子挑选性电极同样牢靠，例如溴电极可以测定的浓度极限为0.04mg/kg,氯电极为0.178mg/kg；相应地，全部固态离子挑选性电极的响应时光都少于30s，但这些电极同样碰到其他干扰离子的干扰问题。

除了各种玻璃膜电极和固态电极外，值得强调的是，还有许多其他类型的电极，如沉淀一渗透膜，液一液膜，甚至酶电极一气体感应电极的应用也日益增强，这些电极具有气体渗透性膜和与内部缓冲溶液相衔接的pH复合电极，透过这层膜，气体能溶解于小包着复合电极的pH缓冲溶液的薄膜层中，溶解的气体引起了溶液pH的变幻，同时复合电极也能探测到这种变幻，氨、CO2、SO2和O2都能由该类电极举行测定。

钠含量的测定 钠离子选择电极法(低含量)1 适用范围本方法适用于脱盐水、锅炉给水、蒸气、凝结水等水样中微量钠离子的测定。

2 分析原理当钠离子选择性电极pNa 电极与甘汞参比电极同时浸入溶液后，即组成一个原电池。

其中pNa 电极的电位随溶液中钠离子活度的变化而变化。

用一台高阻抗输入的毫伏计测量，即可获得与水样中钠离子活度相对应的电极电位，以pNa 值表示：pNa =-lg Na +a (1)pNa 电极的电位与溶液中钠离子活度的关系符合能斯特公式 Na nF RT lg 303.20-=εε (2) 式中：ε—pNa 电极所产生的电位，V ；ε0—当钠离子活度为1mol/L 时，pNa 电极所产生的电位，V ；R —气体常数，8.314J ·K -1·mol -1；T —溶液的绝对温度(273+t ℃)，K ；F —法拉第常数，9.649×104C ·mol -1；n —参加反应的得失电子数；lgNa +—溶液中钠离子的活度，mol/L 。

当溶液中钠离子浓度小于10-3mol/L 时，钠离子活度近似等于浓度，离子活度系数γ≈1。

当钠离子浓度大于10-3mol/L 时，离子活度系数γ≠1，在测定中要注意活度系数的修正，为此水样应预先稀释，否则误差较大。

当测定溶液的pNa +<10-3mol/L ，被测溶液和定位溶液的温度为20℃，则式(2)可简化为：0058.log Na Na ++'=C C E ∆ (3)0058.(pNa -pN a)'=∆E (4)或pNa=pN a'+∆E0058.(5)式中：ΔE—标准溶液的电位与样品溶液电位之差，V；'CNa+—标准溶液的钠离子浓度，mol/L；CNa+—样品溶液的钠离子浓度，mol/L；pN a'—标准溶液钠离子浓度所对应的pNa值；pNa—样品溶液钠离子浓度所对应的pNa值。

附件3电解质钾、钠、氯、钙测定试剂注册技术审查指导原则本指导原则旨在指导注册申请人对电解质钾、钠、氯、钙四种测定试剂注册申报资料的准备及撰写，同时也为技术审评部门审评注册申报资料提供参考。

本指导原则是对电解质钾、钠、氯、钙测定试剂的一般要求，申请人应依据产品的具体特性确定其中内容是否适用，若不适用，需具体阐述理由及相应的科学依据，并依据产品的具体特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。

本指导原则是供申请人和审查人员使用的指导文件，不涉及注册审批等行政事项，亦不作为法规强制执行，如有能够满足法规要求的其他方法，也可以采用，但应提供详细的研究资料和验证资料。

应在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。

本指导原则是在现行法规、标准体系及当前认知水平下制定的，随着法规、标准体系的不断完善和科学技术的不断发展，本指导原则相关内容也将适时进行调整。

一、适用范围电解质钾、钠、钙测定试剂用于体外定量测定人体样本中钾离子、钠离子、钙离子的含量，临床上主要用于钾、钠、钙代谢紊乱的辅助诊断。

电解质氯测定试剂用于体外定量测定人体样本—1 —中氯的含量，临床上主要用于高氯血症或低氯血症的辅助诊断。

从方法学考虑，本指导原则中钾、钠、氯测定试剂主要指采用酶法原理，钙测定试剂主要指采用偶氮砷Ⅲ法、邻甲酚酞络合铜法、甲基麝香草酚蓝法原理。

利用全自动、半自动生化分析仪或分光光度计，在医学实验室进行钾离子、钠离子、氯、钙离子定量检验所使用的临床化学体外诊断试剂。

本文不适用于干式电解质钾、钠、氯、钙测定试剂。

依据《体外诊断试剂注册管理办法》（国家食品药品监督管理总局令第5号）、《食品药品监管总局关于印发体外诊断试剂分类子目录的通知》（食药监械管〔2013〕242号），电解质钾、钠、氯、钙测定试剂管理类别为二类，分类代码为6840。

钾浓度的测定方法目前主要为火焰光度法、离子选择电极法和酶法测定。

从方法学考虑，本指导原则仅适用酶法测定，反应原理为利用钾离子依赖性丙酮酸激酶催化底物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与二磷酸腺苷（ADP）反应生成丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下与NADH偶联生成NAD+，通过在340nm处吸光度的变化，计算钾离子浓度。