如何测量pH值-含蛋白质的样品
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在含蛋白质的样品中测量pH值,可能是件相当具有挑战性的任务。为获得精确的pH 值读数,pH电极必须要处于最佳状态。

pH测量概述

在含蛋白质的样品中测量pH值,可能是件相当具有挑战性的任务。因为蛋白质可能会污染pH电极的玻璃膜和传统陶瓷芯液络部。为获得精确的pH值读数,这两个部件都必须保持最佳状态。

 

目录:

  1. 蛋白质对玻璃膜的污染
  2. 陶瓷芯液络部的蛋白质阻塞
  3. 如何去除蛋白质污染
  4. 选择合适的电极
*本文档仅用于研究与质量控制用途
在含有蛋白质样品中如何获得准确的pH值

1. 蛋白质对玻璃膜的污染

在任何的水溶液当中,酸都以氢离子的形式存在。pH电极的玻璃膜经过特殊设计,能够跟这些氢离子互动产生电位差,进一步可转换为pH值。现与氢离子的互动,玻璃膜必须避免蛋白质残留等污染。任何存在于玻璃上的污染,都会影响与氢离子相互作用的表面区域,减缓电极的响应速度。

图1:在玻璃膜处产生电位
图1:在玻璃膜处产生电位

电极响应速度过慢,会给测量带来不便。电极所连接的 pH 计需要根据时间单位内的mV信号变动来判定是否到达终点。由于mV信号的变动是电极的玻璃膜与溶液中的氢离子作用时所获得的,因此蛋白质所造成的污染可能会对测量值产生影响,带来测量误差。当电极不含蛋白质残留物时,mV值便会随着时间推移,对氢离子浓度的变化及时地进行变化。经过几秒后,每秒钟的mV值变化便会放缓,而在降至仪表的“稳定标准”以下时,便会获得最终的pH值。

由于玻璃膜可用表面区域减少,每单位时间的mV值变化会降低。跟干净的电极一样,当系统达到平衡点时,受到污染的电极所产生的mV值变化也会随着时间的推移而放慢。但是,无论电极对溶液的pH值快速响应或缓慢响应,pH计都采取相同的“稳定标准”。

图2:干净电极与受污染电极的反应时间比较。干净电极(蓝色) pH=6.026,终点时间:84秒;受污染电极(绿色) pH=5.959,终点时间:309 秒
图2:干净电极与受污染电极的反应时间比较。干净电极(蓝色) pH=6.026,终点时间:84秒;受污染电极(绿色) pH=5.959,终点时间:309 秒

2. 陶瓷芯液络部的蛋白质阻塞

液络部和电极玻璃膜一样容易受到蛋白质污染的影响。传统的陶瓷芯液络部,是位于电极玻璃膜上方的一块玻料。玻料是由小气孔所构成,该设计可让电解液流出电极,并流入样品中。电解液的流动对获取精确pH结果非常重要 ─它会产生稳定的参考电位,并且形成电极的回路。如果电解液不能稳定地流入样品,读数的错误就难以避免。

电解液是浓缩的盐溶液。当蛋白质溶液暴露至盐水时,蛋白质经常会沉淀形成固态物质。当溶液在进行pH值测量时,会形成盐梯度,pH电极的液络部位置具有最高的盐浓度。这会让液络部出现蛋白质沉淀。随着蛋白质不断沉淀在陶瓷芯液络部处,电解液的流动便会减慢,最后逐渐停止,使pH值读数产生错误。

3. 如何去除蛋白质污染

4. 选择合适的电极

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