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二氧化碳传感器测定植物及其种子呼吸强度

文章来源:楚环传感 发布时间:2019-01-08

呼吸作用是生物活体中最重要的生命活动之一。进行呼吸代谢时,生韧活体吸收O2,释放CO2,并由此获得ATP形式的能量以供生命活动之需。呼吸强度是衡量呼吸作用强弱的一个重要生理指标,在科研和生产中经常需要测定植物活体的呼吸强度。目前,测定植物呼吸强度的常用方法有瓦氏法、气流法、比重呼吸计测定法等。瓦氏法是用瓦氏呼吸器测定呼吸过程中释放出的CO2的体积。为了严格控制反应系统的温度和压力对呼吸室的容积所产生的影响,该装置采用尽可能小的呼吸室。这样,该法难以用于大粒种子(如油茶、板栗、油桐等)呼吸强度的测定。气流法是用碱液吸收呼吸过程中产生的CO2。然后用草酸滴定剩余的碱液。此法虽然消除了温度的影响,但分析时间过长。比重呼吸计法属于测量生物代谢的恒压测容仪器,由于温度对其影响较大而有与瓦氏法类似的不足。

本实验用一定体积的碱液(NaOH) 定量吸收植物及其种子在呼吸过程中释放的CO2气 体,使之成为碳酸化合物,然后用盐酸酸化,控制pH值在3~4范围内,使溶液中的碳酸化合物分解成CO2 ,再用CO2气敏传感器测定吸收液中CO2的浓度,即可求得呼吸强度。

CO2气敏传感器可测CO2浓度区间为10-4~10-2mol/L,此时传感器呈很好的能斯特响应,且响应时间t≤8min。此外,测定时溶液的pH值应控制在3~4。pH值较低时,CO2逸出速度过快,将影响测定结果的准确性。在此pH值范围内,共存物质对测定无影响。

吸收装置由气泵、空气调节阕、流量计、CO2过滤器、分气装置、呼吸室、吸收管等组成。

操作时,用移液管精确移取20.00ml 0.1mol/L NaoH碱液于20ml此色管中,并甩橡皮塞塞紧备用。测试样品放入呼吸室中,装好后检查仪器是否漏气。然看打开气流调节阀,选用适宜的气流速度。气体平衡后,将样品呼吸释放的CO2引入装有碱吸收液的此色管中,即开始记时。吸收一定时间后把吸收液倒入25ml烧杯中,并置于磁力搅拌器上,插入CO2气敏传感器,在搅拌下加入甲基橙指示剂一滴,用盐酸调至溶液为橙红色(pH=3~4)。待仪器显示器上电位稳定后启动读数键,即可得CO2的浓度。

采用功能高分子电活性物质代替流动载体,是解决活性物质流失的重要方向。实验结果表明,研究功能高分子膜电极的理论和开拓其应用研究,具有美好前景。

功能高分子AD电极的检测下限低,选择性高,稳定性、重现性均良好,在高浓度下也未发现活性物质溶解流失现象,用于水样中AD含量的测定,取得了良好的结果。

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