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武漢博文電子有限公司是一家集科研開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售、技術(shù)服務(wù)于一體的專業(yè)生產(chǎn)分析傳感器、儀器儀表的綜合性企業(yè)。公司主要產(chǎn)品包括:電極(傳感器)、分析儀表、物位儀表、流量?jī)x表、壓力儀表等多個(gè)系列。
在生物體內(nèi)的細(xì)胞色素C—Fe2 與細(xì)胞色素C—Fe3 所構(gòu)成的氧化還原體系與之類似,都是單純轉(zhuǎn)移電子的反應(yīng)。有的氧化還原電極同時(shí)起轉(zhuǎn)移電子和質(zhì)子的氧化還原反應(yīng),如醌氫醌電極即是。在生物體內(nèi)的輔酶泛醌以及去氫抗壞血酸與抗壞血酸所構(gòu)成的氧化還原體系都與此類似。
人類依靠煤、石油等燃燒發(fā)熱提供的能源進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。生物體通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收為生命活動(dòng)提供寶貴的動(dòng)力。所有這些都與我們所熟知的一類重要反應(yīng)——氧化還原反應(yīng)有關(guān)。
由氧化、還原作用又可產(chǎn)生電極電勢(shì),許多的生物電現(xiàn)象,如腦電、心電、肌電等都與電極電勢(shì)的理論有關(guān)。電極電勢(shì)理論是了解機(jī)體內(nèi)能量傳遞、代謝途徑和生命現(xiàn)象等不可缺少的知識(shí)基礎(chǔ)。此外,以氧化還原為基礎(chǔ)的電化學(xué)分析法已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢測(cè)手段中的重要組成部分。
丹尼爾電池就是實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想的裝置。在丹尼爾電池中,左邊為插有一塊Zn片的ZnSO4溶液,右邊為插有一塊Cu片的CuSO4溶液。兩溶液用一種可讓離子自由通過(guò)的多孔隔膜隔開(kāi)。當(dāng)Zn片和Cu片用一串有檢流計(jì)的導(dǎo)線相連時(shí),檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),證明導(dǎo)線中有電流通過(guò)。
CuSO4溶液由于Cu2 變?yōu)镃u沉積在Cu片上,使溶液中SO42 過(guò)量帶負(fù)電荷,同性相斥阻止電子流向Cu片,妨礙了Cu2 的進(jìn)一步還原。兩邊溶液均帶電荷,勢(shì)必會(huì)阻礙電池反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。但兩溶液間的多孔隔膜允許離子通過(guò),左側(cè)溶液中過(guò)剩的Zn2 向右側(cè)溶液擴(kuò)散;右側(cè)溶液中過(guò)剩的SO42 向左側(cè)擴(kuò)散,維持兩邊溶液的電中性,使電池反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。由于Zn2 和SO42 擴(kuò)散通過(guò)兩溶液的接觸界面的速度有差異,在兩溶液的接觸界面上會(huì)產(chǎn)生一種電勢(shì)差,稱為液接電勢(shì),它的存在會(huì)影響電池電動(dòng)勢(shì)的準(zhǔn)確測(cè)定。為消除液接電勢(shì),常采用鹽橋取代多孔隔膜。