3.2 Электроды сравнения
Электроды сравнения предназначены для измерения электродных потенциалов. Необходимость их использования обусловлена невозможностью измерения абсолютной величины потенциала отдельного электрода. В качестве электрода сравнения может быть использован электрод, обладающий постоянным и не зависящим от состава раствора потенциалом. При этом необязательно знать числовую величину потенциала. Значение потенциала должно воспроизводиться и не изменяться от опыта к опыту. Существенными требованиями к электродам сравнения являются низкое электрическое сопротивление, отсутствие влияния на состав анализируемого раствора, способность не вызывать появления значительного диффузионного потенциала и, несомненно, простота конструкции.
Универсальным
электродом сравнения является стандартный
водородный электрод (описание электрода
– 3.3), но для практической работы он
неудобен из-за необходимости использования
очень чистого водорода и ряда других
причин.
Электродами сравнения могут быть электроды II рода в растворе электролита с анионом малорастворимой соли.
Потенциал электрода сравнения служит точкой отсчета, по отношению к которой измеряют потенциал индикаторного электрода. Но и индикаторный электрод, в принципе, может служить также и электродом сравнения, если создать условия, при которых потенциал такого индикаторного электрода остается неизменным в процессе анализа.
Так, например, в потенциометрическом методе кислотно-основного титрования можно взять в качестве электрода сравнения хингидронный электрод в буферном растворе с определенной величиной рН (описание хингидронного электрода – 3.3).
В
потенциометрическом окислительно-восстановительном
титровании индикаторным электродом
может служить платиновый электрод, а
электродом сравнения, например,
молибденовый электрод, поверхность
которого покрыта оксидной пленкой.
Главное требование, предъявляемое к электроду сравнения – постоянство величины потенциала электрода в течение всего времени использования электродной системы. Значения потенциалов стандартных электродов известны, что позволяет применять их в прямой потенциометрии, когда необходимо определить абсолютную величину потенциала индикаторного электрода.
В качестве электрода сравнения в потенциометрии часто используют каломельный электрод с насыщенным раствором хлорида калия, хлорсеребряный электрод.
Насыщенный
каломельный электрод (НКЭ) схематически изображен на рисунке 4. Это стеклянный сосуд с впаянным в него
солевым мостиком, который погружают в
анализируемый раствор. На дно сосуда
наливается чистая ртуть, в которую
погружена платиновая проволока (контакт),
впаянная в стеклянную трубку. Другой
конец платиновой проволоки припаивается
к медному проводнику, идущему к клемме
потенциометра. Поверх ртути помещается
паста каломели (Hg2Cl2),
тщательно растертая со ртутью и хлористым
калием. Для заполнения каломельного
электрода используют насыщенный раствор
хлорида калия (КСlнас.).
Систему насыщенного каломельного
электрода обозначают Pt|Hg|Hg2Cl2|KClнас. В тех случаях, когда попадание ионов
хлора в анализируемый раствор нежелательно,
каломельный электрод можно использовать
с дополнительным солевым мостиком,
заполненным другим электролитом.
Солевой
мостик
Рисунок – 4 Насыщенный каломельный электрод
Потенциал каломельного электрода определяется реакцией 2Hg + 2Cl— ↔ Hg2Cl2тв. + 2e, и его изменение соответствует при E0 = 0,244 уравнению Нернста
(34)
При этом концентрации веществ, находящихся в твердой фазе, постоянны. Если раствор является насыщенным по хлориду калия, то его потенциал не зависит от концентрации ионов хлора в растворе, находящихся в избытке. Тогда каломельный электрод используют как электрод сравнения.
Кроме
каломельных электродов, применяют
другие ртуть — содержащие стандартные
электроды: меркурсульфатные электроды Hg|Hg2SO4|H2SO4,
щелочно – оксидортутные Hg|HgO|KOH.
Хлорсеребряный электрод (ХСЭ) состоит из серебряной проволоки с наплавленным слоем хлорида серебра, погруженной в насыщенный раствор хлорида калия — Ag|AgClтв|КClнас.|Cl—. Потенциал такого электрода определяется равновесной системой Ag ++ Cl— ↔ AgClтв + e и рассчитывается по уравнению
(35)
Следовательно, потенциал хлорсеребряного электрода (Е) при избыточной концентрации [Cl—] (KClнас) при 25 0С равен Е0 (+ 0,222 В).
Сварочные электроды. Характеристики, использование, выбор.
16 Июнь
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: электроды
Начинающему сварщику всегда волнительно приступать к практике. А когда электрод начинает прилипать к поверхности, это может и вовсе разочаровать и отбить охоту учиться. Почему такое бывает и что можно предпринять?
Среди факторов, влияющих на качество сварки, содержится множество причин, из-за которых покрытый электрод может прилипать к свариваемым деталям, не давая выполнять работу. Самыми распространенными являются: Читать полностью…
18 Март
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: электроды
Электроды для «обыкновенной» черной стали
Вопрос «Какими электродами варить обыкновенную сталь» не такой простой, как может показаться на первый взгляд. Ведь черный металл, на первый взгляд, везде одинаковый. Он недорогой, по сравнению с нержавейкой, медью и алюминием, и быстро покрывается коррозией, если его не покрасить. Но при более близком знакомстве с составом «обыкновенной» стали выясняется, что она имеет различия. Отличаются и электроды для каждого вида этого материала. Читать полностью…
19 Февраль
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: электроды
Впервые держа две разные пачки электродов в руках, кажется, что они отличаются только цветом. Но на самом деле у сварочных электродов отличий очень много, и узнать их позволяет маркировка сварочных электродов. Разработана целая группа стандартов, описывающая их состав, сферу применения и рекомендуемые настройки аппарата, и маркировка дает представление о свойствах и предназначении этих расходных материалов.
Понимая расшифровку цифр и букв на упаковке электродов можно знать какие виды металлов можно им сваривать, для каких пространственных положений он подходит и насколько прочным будет сварочный шов. Читать полностью…
02 Декабрь
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: полярность сварочного тока,сварка тонкого металла,сварочный ток,электричество,электроды
Полярность сварочного тока — один из важных параметров, влияющих на качество сварного шва. Ведь от него зависит направление движения тока, то есть электронов в металле, что влияет на процесс выполнения шва, горение дуги, формирование сварочной ванны и в результате — на качество сварного соединения.
По поводу физического смысла, а также терминов «прямая» и «обратная» я написал отдельную статью ранее. А сейчас я расскажу основные принципы использования прямой и обратной полярностей сварочного тока. И главное, что нужно знать: Читать полностью…
04 Август
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: электроды
Электроды — одна из важнейших составляющих процесса сварки, но сварщики-любители зачастую недооценивают влияние электродов на качество выполняемого шва. Чтобы устранить этот пробел я создал специальный видеокурс «Сварочные электроды. Характеристики, выбор, использование и хранение». И чтобы вы могли оценить, насколько вы разбираетесь в электродах и нужен ли вам этот видеокурс, я подготовил специальный тест.
Читать полностью…
20 Июль
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: сварка тонкого металла,сварочный ток,электроды
Недавно мне поступило несколько вопросов от читателей, и все они были про сварочный ток и диаметр электрода. Я решил, что мои ответы будет полезно узнать многим сварщикам-любителям и пишу их для всех. Вопросы перескажу своими словами.
ПРОБЛЕМА. Мой читатель использует электрод 3 мм и ставит ток 50-60 ампер. При этом он экспериментирует с разными расстояниями от электрода до металла, но качественных швов у него никак не получается. Если электрод приблизить к металлу, то электрод прилипает, а если отодвинуть дальше — получаются отдельные капли металла и «сопли». А при попытке варить тонкий металл, да ещё и с большим током, металл прожигается насквозь.
РЕШЕНИЕ. Читать полностью…
31 Май
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: электроды
Скоро выйдет мой новый видеокурс про сварочные электроды, и в нём будет всё, что вам нужно знать о выборе, использовании и хранении электродов. Тем не менее, курс ещё не совсем готов, и сейчас я хочу попросить написать вас в комментариях, какие темы вы хотели бы, чтобы я раскрыл в этом видеокурсе вдобавок к уже рассказанным. Вот примерный список тем, которые уже есть в видеокурсе:
Читать полностью…
28 Апрель
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: электроды
Судя по вопросам, которые задают мне мои читатели, я понял, что нужно сделать видеокурс по электродам. Как их отличать и выбирать, где покупать, как определять бракованные электроды и всё остальное, что вам нужно знать, будет в этом видеокурсе.
Только вот я никак не соображу, как лучше этот видеокурс назвать. Рабочие варианты: Читать полностью…
01 Июнь
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: инвертор,электроды
Какие электроды лучше для инвертора? Многие новички в электросварке задаются этим вопросом и полагают, что для инверторов есть какие-то специальные электроды, которые отличаются от электродов для трансформаторных сварочных аппаратов. Или же, инверторы какими-то электродами варят лучше, чем другими. Хорошо, давайте разбираться.
Читать полностью…
02 Февраль
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: электроды
Выбор электродов начинающим сварщикам редко удаётся с первого раза без ошибок. И в этой статье я разберу наиболее распространённые ошибки, которые допускают новички. Читать полностью…
08 Декабрь
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: электроды
Иногда бывают ситуации, когда расход электродов очень критичен. Это может быть потому, что они дорогие, или просто заканчиваются, или по каким-то другим причинам. Как варить так, чтобы расход был минимальным?
Во-первых, подумайте, нужен ли в данном соединении сплошной шов? Если нет, то можно делать прерывистый или точечный. В данный момент я уже готовлю видеоуроки по данным швам, поэтому, скоро их можно будет увидеть.
Читать полностью…
05 Декабрь
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: сварка тонкого металла,сварные швы,сварочный ток,электроды
Подписчики часто задают мне такие вопросы, ответы на которые будет полезно узнать многим. Поэтому, в этом посте я отвечу на такие вопросы, а также потом я периодически буду делать такие посты с ответами. Орфографию и пунктуацию авторов буду сохранять.
Итак, поехали.
Читать полностью…
Электроды Уони
Электроды под маркой УОНИ пользуются неизменно высоким спросом как среди профессионалов, так и любителей. На потребительском рынке они представлены большим ассортиментом, что дает возможность выбрать оптимальный вариант продукта под конкретный вид работы. Производители предлагают марки электродов для работы с разными металлами.
СОДЕРЖАНИЕ
- Общее описание
- Для чего предназначены электроды УОНИ
- Хранение
Общее описание
Продукция данной торговой марки является оптимальным вариантом для тех, кто стремится получить высококачественный шов при ручной дуговой сварке. Каждый из профессионалов знает, что для того, чтобы сформировать качественный сварной шов, нужно долго и напряженно практиковаться. В технологии ручной дуговой сварки особое внимание отводится правильному подбору электродов. Для этих целей отлично подходит марка УОНИ.
Какими же особенностями они обладают? Прежде всего, нужно учесть, что для работы с данными расходными материалами необходимо выбрать обратную полярность и постоянный ток. На выбор температурный режим сварочных работ не оказывает никакого влияния. Во-вторых, электроды специально разрабатывались под потребности практикующих специалистов. Студент или начинающий сварщик вряд ли сможет сразу же положить качественный шов. Скорее всего, не получится у него это и с пятой попытки. Это следует учесть, чтобы не разочароваться вначале своего пути.
Продукция торговой марки УОНИ поставляется в торговую сеть разного диаметра. Среди потребителей наибольшей популярностью пользуются электроды диаметром 3 и 4 мм. С их помощью можно соединить большинство металлических заготовок. Многие обращали внимание на разную маркировку, казалось бы, одинаковых электродов. Да, действительно, их состав отличается незначительно. Тем не менее, разработаны они для соединения металлов разного химического состава.
Для чего предназначены электроды УОНИ
В торговой сети представлены четыре вида электродов. Первые из них – УОНИ 13/45 – применяются для работы со стальными заготовками. Сваривать можно любой вид стали, независимо от ее состава. Эта марка подходит и для соединения литьевых деталей. Швы отличаются высокой эластичностью в сочетании с прочностью. В состав расходников данной марки входит никель и молибден.
Марка 13/55 станет оптимальным выбором для работ с низколегированной сталью. Не имеет значение пространственное расположение сварного шва. Не рекомендуется только выполнять работы по направлению сверху-вниз при стандартных настройках аппарата: постоянный ток в сочетании с обратной полярностью. УОНИ 13/55 имеют основной тип покрытия, который горит менее устойчиво по сравнению с рутиловым. Несмотря на это, качество шва не вызывает нареканий даже у опытных пользователей. Обращается внимание на стойкость наплава к возникновению трещин.
Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.
Применять в своей работе УОНИ 13/65 новичкам вряд ли придется. По той причине, что они предназначены для сваривания особо ответственных конструкций, которые неопытным специалистам делать просто не доверяют. Электродами можно работать в любом направлении и положении. Качество сварного соединения намного лучше, чем у ранее рассмотренных марок электродов.
И последняя рассматриваемая марка 13/85 предназначена для работы с легированной сталью. Использовать их в другой ситуации не оправдано, поскольку качество шва останется таким же, как от более дешевых аналогов. допускается сварка деталей в любом пространственном положении.
Читайте также: Сварочные электроды: виды и применение
Хранение
Чтобы результат сварочных работ был всегда на высшем уровне, мало знать тонкости выполнения работы. Важно правильно хранить электроды, чтобы они охранили неизменными свои лучшие качества.
Идеальной принято считать ситуацию, когда под хранение электродов выделяется отдельное помещение. Внутри должен поддерживаться нужный микроклимат, а именно: сухой воздух и постоянная температура. Оптимальные показатели термометра должны быть близкими к 15 градусам Цельсия. Достичь таких условий, а тем более постоянно их поддерживать без кондиционирования воздуха очень сложно.
В случаях, когда используется подвальное помещение или специально оборудуется комната под землей, нужно обеспечить хорошую изоляцию от проникновения влаги. Это очень сложно. Добиться идеальных условий хранение в гараже или даже квартире не получится. И тогда встает вопрос: а как же хранить электроды без солидных капиталовложений?
Важно их держать в помещении, где есть отопление и поддерживается более-менее стабильный температурный режим. Большинство гаражей не отапливается, поэтому на зиму неиспользованные электроды лучше все-таки забрать в дом или квартиру. Сухое и темное место подходит как нельзя лучше. Это может быть антресоль или полка в шкафу. Если гараж отапливается, то можно электроды оставить здесь в закрытом светонепроницаемом футляре. Его несложно изготовить самостоятельно (например, из отрезка пластиковой трубы).
Нельзя оставлять электроды на открытой почве или в траве. Даже в том случае, когда они упакованы. Картонная коробка либо любая иная упаковка могут рассматриваться как контейнер для транспортировки, но не хранения. В случае, когда соблюсти правила хранения не представляется возможным, то в обязательно порядке следует перед использованием прокалить электроды в течении часа. Когда электроды крошатся, то они стали непригодными для использования.
Электроды Уони
Оцените, пожалуйста, статью
12345
Всего оценок: 3, Средняя: 3
Объяснитель: Что такое электрод?
анод : Отрицательная клемма батареи и положительно заряженный электрод в электролитической ячейке. Он притягивает отрицательно заряженные частицы. Анод является источником электронов для использования вне батареи, когда она разряжается.
батарея : Устройство, которое может преобразовывать химическую энергию в электрическую.
катод : Положительная клемма батареи и отрицательно заряженный электрод в электролитической ячейке. Он притягивает положительно заряженные частицы. Во время разряда катод притягивает электроны снаружи батареи.
химическое вещество : Вещество, состоящее из двух или более атомов, которые соединяются (связываются) в фиксированной пропорции и структуре. Например, вода — это химическое вещество, образующееся при соединении двух атомов водорода с одним атомом кислорода. Его химическая формула H 2 O. Химический также может быть прилагательным для описания свойств материалов, которые являются результатом различных реакций между различными соединениями.
химическая реакция : Процесс, который включает перестройку молекул или структуры вещества в противоположность изменению физической формы (например, из твердого состояния в газообразное).
проводящий : (в физике и технике) Процесс или способность некоторой структуры направлять через нее поток некоторого тока (особенно электрического тока).
проводник : (в физике и технике) Материал, через который может протекать электрический ток.
медь : Металлический химический элемент того же семейства, что и серебро и золото. Поскольку он является хорошим проводником электричества, он широко используется в электронных устройствах.
космос : (прил. космический) Термин, обозначающий вселенную и все, что в ней находится.
текущий : Жидкость — например, вода или воздух, — которая движется в узнаваемом направлении. (в электричестве) Поток электричества или количество заряда, проходящего через какой-либо материал за определенный период времени.
электрическая цепь : Путь, по которому текут электроны. Точка, в которой эти электроны входят в электрическую цепь, называется «источником».
электричество : Поток заряда, обычно возникающий в результате движения отрицательно заряженных частиц, называемых электронами.
электрохимический : Прилагательное, обозначающее процессы, посредством которых электричество влияет на химические изменения в некоторых веществах, а также то, как химическая энергия может быть преобразована в электрическую энергию или наоборот.
электрод : Устройство, проводящее электричество и используемое для установления контакта с неметаллической частью электрической цепи или контактирующее с чем-то, через что проходит электрический сигнал. (в электронике) Часть полупроводникового устройства (например, транзистора), которая либо высвобождает, либо собирает электроны или дырки, либо может управлять их движением.
электролиз : Использование электрического тока для разделения химических веществ в растворе. Ток заставляет ионы двигаться к электродам — катоду или аноду — на любом конце системы.
электролит : Неметаллическая жидкость или твердое вещество, проводящее ионы — электрически заряженные атомы или молекулы — для переноса электрических зарядов. (Некоторые минералы в крови или других телесных жидкостях могут служить ионами, которые перемещаются, чтобы нести заряд.) Электролиты также могут служить ионами, которые перемещают положительные заряды внутри батареи или конденсатора.
электрон : Отрицательно заряженная частица, обычно вращающаяся вокруг внешних областей атома; также носитель электричества внутри твердых тел.
инженер : Человек, который использует науку для решения проблем. Глагол «спроектировать» означает разработать устройство, материал или процесс, который решит какую-то проблему или неудовлетворенную потребность. (v.) Для выполнения этих задач или имя лица, которое выполняет такие задачи.
сила : Некоторое внешнее воздействие, которое может изменить движение тела, удерживать тела близко друг к другу или вызывать движение или напряжение в неподвижном теле.
графит : Подобно алмазу, графит (вещество, содержащееся в грифеле карандаша) представляет собой форму чистого углерода. В отличие от алмаза, графит очень мягкий. Основное различие между этими двумя формами углерода заключается в количестве и типе химических связей между атомами углерода в каждом веществе.
водород : Самый легкий элемент во Вселенной. В виде газа он бесцветен, не имеет запаха и легко воспламеняется. Это неотъемлемая часть многих видов топлива, жиров и химических веществ, из которых состоят живые ткани. Он состоит из одного протона (который служит его ядром), вокруг которого вращается один электрон.
металл : Что-то, что хорошо проводит электричество, имеет тенденцию быть блестящим (отражающим) и податливым (это означает, что ему можно придать форму с помощью тепла и без слишком большой силы или давления).
окисление : (прил. окислительный) Процесс, при котором одна молекула отбирает электрон у другой. Говорят, что жертва этой реакции «окислилась», а окислитель (вор) «восстановился». Окисленная молекула снова становится целой, отнимая электрон у другой молекулы. Окислительные реакции с молекулами в живых клетках настолько бурны, что могут вызвать гибель клеток. В окислении часто участвуют атомы кислорода, но не всегда.
восстановление : (в химии) Процесс, в котором атом получает электрон, похищая его у другого атома или молекулы. Восстановление противоположно окислению.
цинк : Металлический элемент, который в чистом виде пластичен (легко деформируется) и является важным микроэлементом для растений и животных.
Электроды, облегающие тело
Линдсей Браунелл
(Бостон) — Массивы металлических электродов часто используются в медицинских процедурах, требующих мониторинга или подачи электрических импульсов в тело, таких как операции на головном мозге и картирование эпилепсии. Однако металлические и пластиковые материалы, из которых они состоят, жесткие и негибкие, в то время как ткани тела мягкие и податливые. Это несоответствие ограничивает места, в которых электродные решетки могут быть успешно использованы, а также требует приложения большого количества электрического тока, чтобы «перепрыгнуть» зазор между электродом и его мишенью.
Вдохновившись уникальными физическими свойствами живых тканей человека, группа ученых из Института Висса Гарварда и Школы инженерии и прикладных наук Джона А. Полсона (SEAS) создала гибкие, не содержащие металла массивы электродов. которые плотно прилегают к бесчисленным формам тела, от глубоких складок мозга до волокнистых нервов сердца. Это тесное объятие позволяет регистрировать и стимулировать электрические импульсы с более низкими требуемыми напряжениями, позволяет использовать их в труднодоступных местах тела и сводит к минимуму риск повреждения деликатных органов.
«Наши электроды на основе гидрогеля прекрасно принимают форму любой ткани, на которую они помещены, и открывают двери для простого создания менее инвазивных, персонализированных медицинских устройств», — сказала первый автор Кристина Трингидес, аспирант Wyss. Институт и Гарвардская программа биофизики. О достижении сообщается в Nature Nanotechnology .
Медицинское устройство, вдохновленное человеческим телом
Одной из отличительных черт всех живых тканей, особенно головного и спинного мозга, является то, что они «вязкоупругие», то есть они возвращаются к своей первоначальной форме, если давление применяется к ним, а затем отпускается, но постоянно деформируется в новую форму, если постоянно прикладывать давление. Одним из распространенных примеров является измерение уха , при котором в проколотое ухо помещают все больший и больший датчик, который со временем растягивает отверстие в мочке уха.
Первый автор Кристина Трингидес держит модель мозга с прикрепленным гибким электродом из гидрогеля.
Тринидес и ее команда поняли, что альгинатные гидрогели, которые были разработаны в Институте Висса для ряда функций, включая хирургические клеи и инкапсуляцию одиночных клеток, также являются вязкоупругими, и пришли к выводу, что они должны быть способны чтобы настроить их в соответствии с вязкоупругостью тканей. Учитывая ее опыт в области нейронной инженерии, Тринидес решила попытаться создать полностью вязкоупругие электроды, которые могли бы соответствовать вязкоупругости мозга для более безопасного и эффективного нейроэлектрического мониторинга. Стандартные электроды сделаны из металлических проводящих решеток, заключенных в тонкую пластиковую пленку, и в миллион раз жестче, чем мозг.
Первой задачей группы было проверить, могут ли их альгинатные гидрогели успешно адаптироваться к живым тканям. Поэкспериментировав с различными типами гидрогелей, они остановились на версии, которая наиболее точно соответствовала механическим свойствам ткани мозга и сердца. Затем они поместили свой гидрогель на поддельный «мозг», сделанный из желатиноподобной агарозы, и сравнили его характеристики с пластиковым и эластичным материалом.
Альгинатный гидрогель имел в два раза больший контакт с лежащим под ним искусственным мозгом по сравнению с другими материалами и даже смог проникнуть в некоторые из многочисленных глубоких борозд мозга. Когда они оставили материалы на имитацию мозга на две недели, эластичный материал существенно сместился из своего первоначального местоположения и сразу же вернулся в свою первоначальную форму при удалении из подлежащей имитации ткани. Напротив, альгинатный гидрогель оставался на месте все время и сохранял форму мозга после удаления.
Плыть по течению
Теперь, когда у команды был материал, который мог сгибаться и обтекать ткани, им нужно было изобрести электрод, который мог делать то же самое. Подавляющее большинство электродов изготовлено из металла, потому что металлы обладают высокой электропроводностью, но при этом очень жестки и негибки.
После многих экспериментов и ночей в лаборатории команда определила комбинацию чешуек графена и углеродных нанотрубок в качестве лучшего кандидата. «Часть преимущества этих материалов заключается в их длинной и узкой форме. Это все равно, что бросить на пол коробку сырых спагетти — поскольку все макароны длинные и тонкие, они, скорее всего, будут пересекаться друг с другом в нескольких точках. Если вы бросите на пол что-то более короткое и округлое, например, рис, многие зерна вообще не соприкоснутся», — сказал Трингидес.
Когда эти спагетти-подобные материалы были внедрены в альгинатные гидрогели, они пересекали гель, создавая пористые проводящие пути, по которым могло проходить электричество. Эти гибкие электроды можно сгибать более чем на 180 градусов и завязывать в узлы, не ломая их, что делает их идеальным партнером для вязкоупругого альгинатного гидрогеля.
Чтобы собрать все это воедино, команда окружила свой новый токопроводящий электрод изолирующим слоем самовосстанавливающегося силиконового полимера под названием PDMS, который затем был помещен между двумя слоями альгинатного гидрогеля. Получившееся устройство было очень гибким, и его можно было растянуть в 10 раз по своей длине, не ломая и не разрывая его. Когда на устройствах выращивали живые клетки мозга, такие как астроциты и нейроны, клетки не проявляли повреждений или других негативных эффектов, что позволяет предположить, что устройство можно безопасно использовать на живых тканях.
Альтернативный массив для более безопасных операций
Затем группа протестировала новый массив вязкоупругих электродов в реальных условиях, прикрепив его к сердцу мыши. Устройство оставалось на ткани во время движения и оставалось неповрежденным в течение десятков тысяч мышечных сокращений. Затем исследователи увеличили масштаб, прикрепив свое устройство к мозгу крысы, сердцу крысы и сердцу коровы, все из которых не пострадали и не соскользнули с устройства, даже когда оно было согнуто более чем на 180 градусов. Напротив, серийная электродная решетка не оставалась в контакте с сердцем коровы при изгибе более чем на 9°.0 градусов.
Наконец, массив вязкоупругих электродов был успешно использован как для стимуляции нервов, так и для регистрации электрической активности in vivo . Когда устройство было прикреплено к задней лапе живой мыши, исследователи успешно стимулировали сокращение различных мышц, варьируя, какой из нескольких электродов обеспечивает стимуляцию. Затем они прикрепили свое устройство к сердцу мыши и мозгу крысы во время операций. Электрическая активность сердца и головного мозга успешно регистрировалась устройством, которое изгибалось для крепления в труднодоступных местах и не причиняло травм животным во время использования.
«Вязкоупругость этого устройства знаменует собой новое направление в медицинских устройствах, которые обычно разрабатываются как исключительно эластичные», — сказал соответствующий автор Дейв Муни, доктор философии, член основного факультета Wyss и руководитель Института иммунологии. -Материальная платформа. «Используя противоположный подход, мы можем гораздо более тесно взаимодействовать с тканями тела, обеспечивая более функциональный интерфейс без повреждения тканей». Муни также является семейным профессором биоинженерии Роберта П. Пинкаса в SEAS.
Команда продолжает разработку своих устройств и в настоящее время работает над их валидацией на более крупных животных in vivo с конечной целью сделать их доступными для использования во время медицинских процедур, таких как операция по удалению опухоли головного мозга и картирование эпилепсии. Они также надеются, что эта новая технология позволит проводить электрическую запись и стимуляцию в тех частях тела, которые в настоящее время недоступны для коммерчески доступных устройств.
Дэвид МуниВязкоупругость этого устройства знаменует собой новое направление в медицинских устройствах… [они] могут гораздо теснее взаимодействовать с тканями организма, обеспечивая более функциональное взаимодействие без повреждения тканей.
«Мне нравится нестандартное мышление, которое эта команда использовала для решения проблемы полужестких электродов, бросив вызов предположению, что они должны быть сделаны из металла и твердого пластика, чтобы быть эффективными. Такое дизайнерское мышление, решение проблем и признание важности соответствия механике живых систем — вот что мы стремимся культивировать и поощрять в Институте Висса, и это отличный пример преимуществ, которые можно получить в результате. », — сказал Дон Ингбер, доктор медицинских наук, директор-основатель Института Висса. Ингбер тоже Джуда Фолкман Профессор биологии сосудов Гарвардской медицинской школы и программы биологии сосудов в Бостонской детской больнице, а также профессор биоинженерии в SEAS.
Дополнительные авторы статьи: Николя Вашикурас, Аликс Труйе, Флориан Фаллеггер и Стефани П. Лакур из Федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцария; Ирен де Ласаро, Хуа Ван, Бо Ри Сео и Альберто Элосеги-Артола из Института Висса и SEAS; Yuyoung Shin и Cinzia Casiraghi из Манчестерского университета, Великобритания; и Костас Костарелос из Манчестерского университета и Каталонского института нанонауки и нанотехнологий, Испания.
Это исследование было поддержано Национальным научным фондом, Национальными институтами здравоохранения, Институтом биологической инженерии Висса Гарвардского университета, Национальным институтом стоматологических и черепно-лицевых исследований, Национальным институтом детского здоровья и развития Юнис Кеннеди Шрайвер, исследовательская и инновационная программа Horizon 2020 Европейского Союза, EPSRC, Фонд Бертарелли, Женевский центр Wyss и SNSF Sinergia.
Что такое электрод? (с картинками)
`;
Электрод — это проводник, по которому проходит электрический ток из одной среды в другую, обычно от источника питания к устройству или материалу. Он может принимать различные формы, включая проволоку, пластину или стержень, и чаще всего изготавливается из металла, такого как медь, серебро, свинец или цинк, но также может быть изготовлен из неметаллического вещества. который проводит электричество, например графит. Электроды используются в сварке, гальванике, батареях, медицине и в промышленности для процессов, связанных с электролизом.
Аноды и катоды
В случае постоянного (постоянного) тока электроды идут парами и известны как аноды и катоды.
Внутри батареи или гальванического элемента электроды сделаны из разных материалов, один из которых легче отдает электроны, чем другой. Они находятся в контакте с проводящим химическим веществом, которое может разделяться на положительно и отрицательно заряженные ионы. Когда цепь замкнута, другими словами, когда батарея подключена к электрическому устройству, такому как лампочка, внутри клетки происходит окислительно-восстановительная реакция. Это означает, что проводящее химическое вещество получает электроны на одном электроде — процесс, известный как восстановление, — и теряет их на другом — процесс, называемый окислением, — в результате чего электроны текут по цепи в виде тока. На катоде всегда происходит восстановление, а на аноде — окисление.
В перезаряжаемой батарее этот процесс происходит в обратном порядке во время зарядки батареи. Электрический ток от другого источника используется для питания окислительно-восстановительной реакции в противоположном направлении, что означает, что анод становится катодом и наоборот. По-прежнему происходит восстановление на катоде и окисление на аноде, но направление тока меняется на противоположное, поэтому какой электрод отрицательный, а какой положительный, зависит от того, подает ли батарея ток или перезаряжается. Иногда ячейки соединяются между собой электродом, который служит анодом для одной ячейки и катодом для другой. Это известно как биполярный электрод.
В случае переменного (AC) тока нет различия между анодом и катодом. Это потому, что ток постоянно меняет направление, много раз в секунду. Следовательно, электрод, использующий этот тип тока, будет постоянно переключаться между отрицательным и положительным.
Электролиз
В этом процессе постоянный ток течет через проводящую жидкую среду от катода к аноду, позволяя происходить процессам восстановления и окисления. Это очень полезный способ получения некоторых химических веществ и, в частности, выделения химических элементов из их соединений. В случае некоторых очень реактивных элементов это единственный практичный способ сделать это.
Чтобы получить данный элемент, ионное соединение этого элемента может быть подвергнуто электролизу. Примером может служить производство металлического натрия из расплавленной соли или хлорида натрия. Когда течет ток, положительно заряженные ионы натрия притягиваются к отрицательному электроду или катоду, где они приобретают электроны, образуя металлический натрий. Отрицательно заряженные ионы хлора притягиваются к аноду, где они теряют электроны, образуя газообразный хлор, который также собирается как побочный продукт.
Гальваника
В этом процессе металлический предмет покрывают другим металлом, чтобы улучшить его коррозионную стойкость или внешний вид. Покрываемый объект образует катод в процессе электролиза, будучи погруженным в раствор растворимого соединения металла, из которого будет формироваться покрытие, при этом анод также изготовлен из этого металла. При протекании тока положительные ионы металла из раствора притягиваются к катоду и образуют на нем осадок. По мере того, как ионы в растворе израсходованы, они замещаются ионами, образующимися на аноде. Иногда анод делают из другого материала, который не израсходован; в этом методе ионы металла должны быть заменены доливкой раствора.
Другое использование
Электроды используются в дуговой сварке, способе соединения двух металлических частей с использованием сильного электрического тока. Расходуемый электрод плавится и обеспечивает соединение металлов. Нерасходуемый тип изготовлен из материала с очень высокой температурой плавления, такого как вольфрам, и просто обеспечивает тепло для плавления другого материала, образующего соединение. В медицине электроды могут использоваться в экстренных случаях для подачи электрического тока на сердце с помощью метода, известного как дефибрилляция. Они также используются для записи электрической активности головного мозга во время электроэнцефалограммы (ЭЭГ).
Жажда знаний вдохновила Николь на то, чтобы стать писателем AllTheScience, и она сосредотачивается
в первую очередь по таким темам, как домашнее обучение, воспитание детей, здоровье, наука и бизнес. Когда не пишешь и не проводишь время
Николь со своими четырьмя детьми любит читать, отдыхать в походах и ходить на пляж.
Жажда знаний вдохновила Николь на то, чтобы стать писателем AllTheScience, и она сосредотачивается в первую очередь по таким темам, как домашнее обучение, воспитание детей, здоровье, наука и бизнес. Когда не пишешь и не проводишь время Николь со своими четырьмя детьми любит читать, отдыхать в походах и ходить на пляж.
Электрод — Alfa Chemistry
Электрод
В аккумуляторе электрод обычно относится к месту окислительно-восстановительной реакции с раствором электролита. Электрод можно разделить на положительный электрод и отрицательный электрод. Как правило, катод представляет собой положительный электрод, и получается электрон. Электрод может быть металлическим или неметаллическим, если он может обмениваться электронами с раствором электролита. Ученые Alfa Chemistry предлагают надежный способ разработки и производства электродных материалов. Обладая передовой технологической платформой и производственными мощностями, а также богатым производственным опытом нашего технического персонала, мы можем предоставить все виды электродных материалов для удовлетворения особых требований производства электродов.
Рисунок 1. Различные электроды
Типы электродов
В зависимости от материала электрода и контактного раствора электроды в химической области делятся на три типа.
I Электроды первого типа
Основной характеристикой электродов первого типа является то, что они имеют только одну границу раздела фаз. Электрод находится в контакте со своим ионным раствором. Вещества, участвующие в реакции, существуют в двух фазах.
Этот электрод бывает двух видов:
i Металлические электроды
Металлические электроды изготавливаются путем погружения металла в раствор, содержащий ионы металла. Металлы, оказывающие сильное воздействие на воду, такие как Na и K, должны быть превращены в амальгаму, чтобы стать стабильными электродами в воде. Обычными металлическими электродами являются медь и цинк. Alfa Chemistry может предоставить соответствующие электродные материалы, такие как цинк (Zn), медь (Cu) и раствор ее ионов, амальгама натрия, амальгама калия и т. д.
ii Газовые электроды
Газовый электрод включает водородный электрод, кислородный электрод и галогенный электрод. Такой электрод изготавливается путем погружения зачерненного платиной листа в раствор αH + = 1 и пропускания его через H 2 , O 2 или газообразный галоген. Преимущество этого электрода заключается в малом изменении электродвижущей силы в зависимости от температуры. Таким образом, электродный потенциал стандартного водородного электрода равен нулю. Alfa Chemistry поставляет химически чистый водород, кислород, газообразный галоген и газогенератор, а также соответствующие инертные платиновые электроды.
Рисунок 2. Газовый электрод
II Электроды второго рода
Электрод состоит из металла и его нерастворимых соединений (соли, оксиды, гидроксиды и др.) и электролитов, содержащих отрицательные ионы нерастворимых соединений. Следовательно, вещества, участвующие в электродной реакции, существуют в трех фазах, а электрод имеет две границы раздела фаз. Этот тип электрода очень близок к идеальному обратимому электроду и используется в качестве электрода сравнения. Наиболее распространены каломельные электроды. Alfa Chemistry может предоставить металлы и их нерастворимые соли или нерастворимые оксиды, такие как ртуть и насыщенные растворы хлорида ртути для таких электродов, а также простой фарфор, насыщенный KCl, кристаллы KCl и т. д.
Рисунок 3. Каломельный электрод
III Электроды третьего типа
Электроды третьего типа также называют окислительно-восстановительными электродами. Это электрод, который выполняет реакцию путем электронного переноса металла на границу раздела фаз раствора. Активными веществами этих электродов являются два иона с разной стоимостью электроэнергии одного вещества в электродной жидкости. Инертные проводники, такие как Pt и C, должны использоваться для электродов REDOX. Хинон-гидрохиноновый электрод представляет собой тип электрода, обычно используемый в области биологической медицины. Он чувствителен к окислительно-восстановительной реакции аминокислот и белков и может использоваться для определения значения рН биологических жидкостей. Alfa Chemistry может предоставить химически чистые пары REDOX и п-фенол для использования в электродах.
В 21 веке были изобретены и введены в обиход еще два типа электродов. Из-за их очевидного отличия от первых трех электродов они также подразделяются на Электроды четвертого вида и Электроды пятого рода. И Alfa Chemistry также занимается разработкой и производством новых электродов.
IV Электроды четвертого типа
Электроды четвертого типа — мембранный электрод. Эти электроды обычно состоят из внутреннего электрода сравнения, внутренней зарядной жидкости и пленок с ионоселективным откликом. Существуют электроды со стеклянной пленкой, электроды с другой твердой пленкой, электроды с ионообменной мембраной, газочувствительные электроды и электроды с жидкой пленкой. Его основная характеристика заключается в том, что на протяжении всего процесса не происходит переноса электрона. Мы можем предоставить мембрану Nafion, мембранный раствор Nafion и сопутствующие аксессуары мембранного электрода.
Рисунок 4. Мембранный электрод
В Электроды пятого типа
Электроды пятого типа также называют встроенным электродом. Как следует из названия, этот электрод подвергается реакции интеркаляции. Текущая реакция на электродах литий-ионных аккумуляторов и литий-ионных аккумуляторов, которые широко используются в мобильных телефонах, ноутбуках и других электронных устройствах, представляет собой реакцию интеркаляции. Такие электроды могут улучшить проводимость батареи и увеличить емкость батареи, что делает их наиболее популярным типом электродов в современных электронных продуктах.
Рис. 5. Встроенный электрод
Другой общий материал для электродов
Alfa Chemistry также поставляет стандартные материалы для производства большинства электродов, включая электропроводную сажу, платиновую сажу, водонепроницаемую эмульсию ПТФЭ, катодный порошок, углеродную бумагу и углеродную ткань и т. д.
Рисунок 6. Токопроводящая сажа
Alfa Chemistry предлагает различные типы электродов. У нас есть отличные ученые и передовое производственное оборудование, и мы гарантируем качество и производительность нашей продукции. Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы подробно обсудить ваши требования.
электроды, отведения от конечностей, грудные (прекардиальные) отведения, ЭКГ в 12 отведениях – ЭКГ и ЭХО
Прежде чем обсуждать отведения ЭКГ и различные системы отведений, необходимо уточнить разницу между отведениями ЭКГ и ЭКГ электроды . Электрод представляет собой токопроводящую пластину, которая прикрепляется к коже и позволяет регистрировать электрические токи. ЭКГ отведение представляет собой графическое описание электрической активности сердца и создается путем анализа нескольких электродов. Другими словами, каждое отведение ЭКГ вычисляется путем анализа электрических токов, обнаруженных несколькими электродами. Стандартная ЭКГ, которая называется ЭКГ в 12 отведениях поскольку включает 12 отведений – получается с использованием 10 электродов. Эти 12 отведений состоят из двух наборов отведений ЭКГ: отведений от конечностей и грудных отведений. Грудные отведения также могут называться прекардиальными отведениями . В этой статье подробно обсуждаются отведения ЭКГ, и никаких предварительных знаний не требуется. Обратите внимание, что термины монополярные отведения и биполярные отведения не рекомендуются, поскольку все отведения ЭКГ являются биполярными, поскольку они сравнивают электрические токи в двух точках измерения.
Электрофизиологические основы отведений ЭКГ
Движение заряженных частиц генерирует электрический ток. В электрокардиологии заряженные частицы представлены внутри- и внеклеточными ионами (Na + , K + , Ca 2+ ). Эти ионы проходят через клеточные мембраны (чтобы клетка могла де- и реполяризоваться) и между клетками через щелевые контакты (чтобы деполяризация могла распространяться между клетками).
Разность электрических потенциалов возникает при прохождении электрического импульса через сердце. Разность электрических потенциалов определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками измерения. В электрокардиологии такими точками измерения являются кожные электроды. Таким образом, разность электрических потенциалов представляет собой разность электрических потенциалов, определяемых двумя (или более) электродами.
В предыдущем обсуждении было выяснено, как де- и реполяризация генерируют электрический ток. Также было объяснено, что электрические токи доходят до кожи, потому что ткани и жидкости, окружающие сердце, да и все человеческое тело, действуют как электрические проводники. Поместив электроды на кожу, можно обнаружить эти электрические токи. Электрокардиограф (аппарат ЭКГ) сравнивает, усиливает и фильтрует разности электрических потенциалов, регистрируемые электродами, и представляет результаты в виде отведений ЭКГ. Каждое отведение ЭКГ представлено в виде диаграммы (иногда называемой 9кривая 0113).
ЭКГ в 12 отведениях
Были протестированы многочисленные системы отведений ЭКГ и комбинации отведений, но стандартная ЭКГ в 12 отведениях по-прежнему является наиболее используемой и наиболее важной системой отведений для освоения. ЭКГ в 12 отведениях предлагает выдающиеся возможности для диагностики аномалий. Важно отметить, что подавляющее большинство рекомендуемых критериев ЭКГ (например, критериев острого инфаркта миокарда) были получены и подтверждены с использованием ЭКГ в 12 отведениях.
ЭКГ с 12 отведениями, как следует из названия, отображает 12 отведений, которые формируются с помощью 10 электродов. Три из этих отведений легко понять, поскольку они являются просто результатом сравнения электрических потенциалов, зарегистрированных двумя электродами; один электрод исследует, а другой является электродом сравнения. В оставшихся 9приводит к тому, что исследуемый электрод по-прежнему является одним электродом, но эталон получается путем объединения двух или трех электродов.
В любой момент сердечного цикла все отведения ЭКГ анализируют одни и те же электрические события, но под разными углами. Это означает, что отведения ЭКГ с одинаковыми углами должны отображать аналогичные кривые ЭКГ (диаграммы). Для некоторых целей (например, для диагностики некоторых аритмий) не всегда необходимо анализировать все отведения, поскольку диагноз часто можно установить, исследуя меньшее количество отведений. С другой стороны, с целью диагностики морфологических изменений (например, ишемии миокарда) возможность сделать это увеличивается по мере увеличения количества отведений. ЭКГ в 12 отведениях — это компромисс между чувствительностью, специфичностью и выполнимостью. Очевидно, что наличие 120 отведений (что было протестировано в нескольких исследованиях острого инфаркта миокарда) улучшит чувствительность для многих состояний за счет специфичности и, безусловно, осуществимости. Другая крайность: использование только одного отведения позволило бы диагностировать несколько аритмий, но, конечно, не все, и, что более важно, не позволило бы диагностировать морфологические изменения в сердце. Позже станет ясно, почему для диагностики морфологических изменений необходимо несколько отведений.
Бумага для ЭКГ
Электрокардиограф представляет по одной диаграмме для каждого отведения. Напряжение представлено по вертикальной (Y) оси, а время по горизонтальной (X) оси диаграммы. На листе ЭКГ маленьких квадратика (тонкие линии) и больших квадратика (жирные линии). Маленькие коробки представляют собой квадраты со стороной 1 мм 2 , внутри каждой большой коробки 5 маленьких коробок. См. Рисунок 15 .
При нормальном усилении (калибровка) 10 мм по вертикальной оси соответствует 1 мВ. Таким образом, 1 мм соответствует 0,1 мВ. Амплитуда (высота) волны/прогиба измеряется от максимума волны/прогиба до базовая линия (также называемая изоэлектрической линией ).
Скорость бумаги для ЭКГ обычно составляет 25 мм/с или 50 мм/с (для более длинных записей можно использовать 10 мм/с). Все современные аппараты ЭКГ могут переключаться между этими скоростями бумаги, и выбор скорости не влияет ни на один аспект интерпретации ЭКГ (хотя волны лучше очерчиваются при скорости 50 мм/с). Любой, кто хочет стать специалистом в интерпретации ЭКГ, должен освоить любую скорость бумаги. На рисунке ниже ( Рисунок 15 ) показывает разницу между 50 мм/с и 25 мм/с. Этот рисунок следует внимательно изучить и обратить внимание на различия по оси X (относительно оси Y различий нет). Для представления ЭКГ в этом курсе будут использоваться как 25 мм/с, так и 50 мм/с.
Как видно из Рисунок 15 :
- 1 маленький прямоугольник (1 мм) соответствует 0,02 секунды (20 миллисекунд) при 50 мм/с.
- 1 маленькая коробка (1 мм) соответствует 0,04 секунды (40 миллисекунд) при 25 мм/с.
- 1 большое поле (5 мм) соответствует 0,1 секунды (100 миллисекунд) при 50 мм/с.
- 1 большая рамка (5 мм) соответствует 0,2 секунды (200 миллисекунд) при 25 мм/с.
Читатель должен знать эти различия, так как часто необходимо вручную измерять продолжительность различных волн и интервалов на ЭКГ.
Отведение отведений ЭКГ
Каждое отведение представляет разность электрических потенциалов, измеренных в двух точках пространства. Самые простые отведения состоят из двух электродов. Электрокардиограф определяет один электрод как исследующий (положительный), а другой — как контрольный (отрицательный). Однако в большинстве отведений эталон фактически состоит из комбинации двух или трех электродов. Независимо от того, как настроены исследуемый электрод и эталон, векторы оказывают одинаковое влияние на кривую ЭКГ. Вектор, направленный к исследуемому электроду, дает положительную волну/отклонение и наоборот . См. Рисунок 16 .
Анатомические плоскости и отведения ЭКГ
Электрическую активность сердца можно наблюдать в горизонтальной плоскости и во фронтальной плоскости. Способность электрода обнаруживать векторы в определенной плоскости зависит от того, как наклонен электрод по отношению к плоскости, что, в свою очередь, зависит от размещения зонда и контрольной точки.
В педагогических целях рассмотрим отведение с одним электродом, размещенным на голове, а другим электродом, размещенным на левой ноге. Угол этого отведения должен быть вертикальным, от головы до стопы. Это отведение расположено под углом во фронтальной плоскости и в первую очередь будет обнаруживать векторы, движущиеся в этой плоскости. См. Рисунок 17 панель A . Теперь рассмотрим отведение с электродом, расположенным на грудине, и другим электродом, расположенным на спине (на том же уровне). Это отведение будет проходить под углом от спины к передней стенке грудной клетки, которая является горизонтальной плоскостью. Это отведение в первую очередь будет записывать векторы, перемещающиеся в этой плоскости. Схематическое изображение представлено на Рис. 15. См. Рис. 17, панель B .
Рис. 17. Схематическое изображение угла отведений от конечностей и грудных отведений. В отведениях от конечностей, которых шесть (I, II, III, aVF, aVR и aVL), исследующий электрод и референтная точка расположены во фронтальной плоскости. Таким образом, эти отведения отлично подходят для обнаружения векторов, перемещающихся во фронтальной плоскости. Грудные (прекардиальные) отведения (V1, V2, V3, V4, V5 и V6) имеют исследовательские электроды, расположенные спереди на грудной стенке, и референтную точку, расположенную внутри грудной клетки. Следовательно, грудные отведения отлично подходят для обнаружения векторов, перемещающихся в горизонтальной плоскости.
Как отмечалось ранее, только три отведения, а именно отведения I, II и III (которые на самом деле являются исходными отведениями Виллема Эйнтховена), получаются с использованием только двух электродов. Остальные девять отведений используют эталон, который состоит из среднего значения двух или трех электродов. Это будет выяснено в ближайшее время.
Рисунок 18. Организация отведений от конечностей. Обратите внимание, что электрод на правой ноге не входит ни в один из отведений, а служит проводом заземления. Отведения I, II и III являются исходными отведениями Эйнтховена, и они могут быть представлены треугольником Эйнтховена (нижняя панель).
Принципы отведений от конечностей
Отведения I, II, III, aVF, aVL и aVR получают с помощью трех электродов, которые размещают на правой руке, левой руке и левой ноге. Учитывая расположение электродов по отношению к сердцу, эти отведения в первую очередь обнаруживают электрическую активность во фронтальной плоскости. На рис. 18 показано, как электроды соединяются для получения этих шести отведений.
Чтобы объяснить происхождение отведений от конечностей, в качестве примеров будут использоваться отведения I и отведения aVF.
При рассмотрении отведения I электрод на правой руке служит эталоном, тогда как электрод на левой руке служит электродом для исследования. Это означает, что вектор, перемещающийся справа налево, должен давать положительное отклонение в отведении I. Обратите внимание, что отведение I определяет 0° во фронтальной плоскости (, рис. 18, , система координат на верхней панели). Это также означает, что отведение I «видит» сердце под углом 0°. В клинической практике это обычно выражается так, как будто отведение I «видит боковую стенку левого желудочка». Те же принципы применимы к отведению II и отведению III.
В отведении aVF электрод на левой ноге служит в качестве исследующего электрода, а эталон фактически составляется путем вычисления среднего значения электродов на руке. Среднее значение электродов на руках дает ссылку непосредственно к северу от электрода на левой ноге. Таким образом, любой вектор, перемещающийся вниз в грудной клетке, должен давать положительную волну в отведении aVF. Угол, под которым отведение aVF показывает электрическую активность сердца, составляет 90° ( рис. 18 ). В клинической практике это обычно выражается так, как будто отведение aVF «видит нижнюю стенку левого желудочка». Те же принципы применимы к отведению aVR и aVL.
Отведения II, aVF и III называются отведениями от нижних конечностей , поскольку они в первую очередь наблюдают за нижней стенкой левого желудочка ( Рисунок 18, система координат на верхней панели ). Отведения aVL, I и -aVR называются боковыми отведениями от конечностей , потому что они в первую очередь наблюдают за боковой стенкой левого желудочка. Обратите внимание, что отведение aVR отличается от отведения –aVR (обсуждается ниже).
Все шесть отведений от конечностей представлены в системе координат, которая находится справа от Рисунок 18 (панель A). Расстояние между каждым отведением составляет 30°, за исключением промежутка между отведением I и отведением II. Чтобы устранить этот разрыв, отведение aVR можно инвертировать в отведение –aVR. Оказывается, это действительно имеет смысл, поскольку облегчает интерпретацию ЭКГ (например, интерпретацию ишемии и электрической оси). Представлен ли свинец aVR или –aVR, зависит от национальных традиций. В США отведение aVR используется чаще, чем -aVR. Тем не менее, все современные аппараты ЭКГ способны отображать как aVR, так и -aVR, и рекомендуется использовать -aVR, поскольку это облегчает интерпретацию ЭКГ. В любом случае клиницист может легко переключаться между aVR и -aVR без настройки аппарата ЭКГ; это делается простым переворачиванием кривой ЭКГ вверх ногами.
Далее следует более подробное обсуждение отведений от конечностей.
Отведения ЭКГ I, II и III (исходные отведения Виллема Эйнтховена)
Отведения I, II и III позволяют сравнить разность электрических потенциалов между двумя электродами. Отведение I сравнивает электрод на левой руке с электродом на правой руке, первый из которых является исследующим электродом. Говорят, что отведение I наблюдает за сердцем «слева», потому что его исследовательский электрод расположен слева (под углом 0°, см. 9).0003 Рисунок 18 ). Отведение II сравнивает левую ногу с правой рукой, при этом ножной электрод является исследующим электродом. Следовательно, отведение II наблюдает за сердцем под углом 60°. Отведение III сравнивает левую ногу с левой рукой, при этом ножной электрод является исследующим. Отведение III исследует сердце под углом 120° (, рис. 18, ).
Отведения I, II и III — оригинальные отведения, сконструированные Вильгельмом Эйнтховеном. Пространственная организация этих отведений образует в грудной клетке треугольник ( Треугольник Эйнтховена ), который представлен на рис. 18, панель B .
Согласно закону Кирхгофа сумма всех токов в замкнутой цепи должна быть равна нулю. Поскольку треугольник Эйнтховена можно рассматривать как контур, к нему должно применяться то же правило. Таким образом возникает закон Эйнтховена :
закон Эйнтховена. Этот закон подразумевает, что сумма потенциалов в отведениях I и III равна потенциалам в отведениях II. В клинической электрокардиографии это означает, что амплитуда, например, зубца R в отведении II равна сумме амплитуд зубца R в отведении I и III. Отсюда следует, что нам нужно знать информацию только в двух отведениях, чтобы рассчитать точный внешний вид оставшегося отведения. Следовательно, эти три отведения на самом деле несут две порции информации, наблюдаемые под тремя углами.
Отведения ЭКГ aVR, aVF и aVL (отведения Гольдбергера)
Эти отведения были первоначально сконструированы Гольдбергером. В этих отведениях исследуемый электрод сравнивается с контрольным, который основан на среднем значении двух других электродов конечностей. Письмо A стоит на дополненные, V для напряжения и R — Правая рука , L — Left Arm и F — фут .
В aVR правая рука является исследуемым электродом, а эталон составляется путем усреднения левой руки и левой ноги. Отведение aVR можно инвертировать в отведение -aVR (что означает, что точка исследования и ориентир поменялись местами), что идентично aVR, но перевернуто. Преобразование aVR в -aVR дает три преимущества:
- -aVR заполняет промежуток между отведениями I и II в системе координат.
- –aVR облегчает расчет электрической оси сердца.
- –aVR улучшает диагностику острой ишемии/инфаркта (нижней и боковой ишемии/инфаркта).
Несмотря на эти преимущества, свинцовый aVR, к сожалению, все еще используется в США и многих других странах. К счастью, все современные аппараты ЭКГ можно настроить для отображения либо aVR, либо -aVR. Мы рекомендуем использовать -aVR, но для целей этого курса мы часто будем представлять оба отведения. Если показан только один из этих лидов, читатель может просто перевернуть его вверх ногами, чтобы увидеть желаемый лид. Наконец, следует отметить, что очень немногие диагнозы ЭКГ зависят от отведений aVR/–aVR.
В отведении aVL исследуется электрод на левой руке, и отведение смотрит на сердце под углом –30°. В отведении aVF исследовательский электрод размещается на левой ноге, поэтому в этом отведении происходит наблюдение за сердцем прямо с юга.
Поскольку отведения Годльбергера состоят из тех же электродов, что и отведения Эйнтховена, неудивительно, что все эти отведения демонстрируют математическое соотношение. Далее следуют уравнения:
уравнений Голдбергера.Из этого следует, что волны ЭКГ в отведении aVF в любой момент времени представляют собой среднее отклонение ЭКГ в отведениях II и III. Следовательно, отведения aVR/–aVR, aVL и aVF можно рассчитать, используя отведения I, II и IIII, и, следовательно, эти отведения (aVF, aVR/–aVR, aVL) не дают никакой новой информации, а вместо этого дают новые углы обзора такая же информация.
Анатомические аспекты отведений от конечностей
- II, aVF и III: называются нижними (диафрагмальными) отведениями от конечностей , и они в первую очередь исследуют нижнюю часть левого желудочка.
- aVL, I и -aVR: называются боковыми отведениями от конечностей , и они в первую очередь наблюдают боковую сторону левого желудочка.
Грудные (прекардиальные) отведения
Рис. 19. Грудные (прекардиальные) отведения. WCT = центральный терминал Уилсона. Фрэнк Уилсон и его коллеги построили центральный терминал, позже названный Центральным терминалом Уилсона (WCT) . Этот терминал является теоретическим ориентиром, расположенным примерно в центре грудной клетки, точнее в центре треугольника Эйнтховена. WCT рассчитывается путем подключения всех трех электродов конечностей (через электрическое сопротивление) к одному терминалу. Этот терминал будет представлять собой среднее значение электрических потенциалов, зарегистрированных на электродах конечностей. В идеальных условиях сумма этих потенциалов равна нулю (закон Кирхгофа). WCT служит точкой отсчета для каждого из шести электродов, которые располагаются спереди на грудной клетке. Грудные отведения получаются путем сравнения электрических потенциалов в WCT с потенциалами, зарегистрированными каждым из электродов, размещенных на грудной стенке. На грудной стенке имеется шесть электродов и, следовательно, шесть грудных отведений (9).0003 Рисунок 19 ). Каждое грудное отведение предлагает уникальную информацию, которую нельзя получить математически из других отведений. Поскольку исследуемый электрод и эталон расположены в горизонтальной плоскости, эти отведения в основном наблюдают за векторами, движущимися в этой плоскости.
Установка нагрудных (прекардиальных) электродов
- V1: четвертое межреберье справа от грудины.
- V2: четвертое межреберье слева от грудины.
- V3: размещается по диагонали между V2 и V4.
- V4: между 5 и 6 ребром по среднеключичной линии.
- V5: размещается на том же уровне, что и V4, но по передней подмышечной линии.
- V6: расположен на том же уровне, что и V4 и V5, но по средней подмышечной линии.
Волосы на грудной клетке следует сбрить перед размещением электродов. Это повышает качество регистрации.
Анатомические аспекты грудных (прекардиальных) отведений
- V1-V2 («перегородочные отведения»): в первую очередь исследуется межжелудочковая перегородка, но иногда могут обнаруживаться изменения ЭКГ, исходящие из правого желудочка. Обратите внимание, что ни одно из отведений на ЭКГ с 12 отведениями не подходит для обнаружения векторов правого желудочка.
- V3-V4 («передние отведения»): исследует переднюю стенку левого желудочка.
- V5-V6 («переднебоковые отведения»): осмотр боковой стенки левого желудочка.
На рис. 20 показаны комбинированные изображения всех отведений на ЭКГ в 12 отведениях.
Рис. 20. ЭКГ в 12 отведениях регистрирует информацию об электрической активности левого желудочка (и не столько правого желудочка). Как видно на рисунке выше, левый желудочек имеет форму пули.
Представление отведений ЭКГ
Отведения ЭКГ могут быть представлены в хронологическом порядке (например, I, II, III, aVL, aVR, aVL, V1–V6) или в соответствии с их анатомическими углами. Хронологический порядок не учитывает, что все отведения aVL, I и -aVR рассматривают сердце под одинаковым углом, и размещение их рядом друг с другом может улучшить диагностику. Следует отдать предпочтение системе Cabrera . В системе Cabrera отведения располагаются в анатомическом порядке. Отведения от нижних конечностей (II, aVF и III) совмещены, то же самое касается отведений от боковых конечностей и грудных отведений. Как упоминалось ранее, инвертирование отведения aVR в –aVR дополнительно улучшает диагностику. Все современные аппараты ЭКГ могут отображать отведения по системе Кабрера, которой всегда следует отдавать предпочтение. На приведенной ниже ЭКГ показан пример раскладки Кабреры с инвертированным aVR в -aVR. Обратите внимание на четкий переход между кривыми в соседних отведениях.
Дополнительные (дополнительные) отведения ЭКГ
Существуют условия, которые могут быть упущены при использовании ЭКГ с 12 отведениями. К счастью, исследователи подтвердили использование дополнительных отведений для улучшения диагностики таких состояний. Они сейчас обсуждаются.
Ишемия/инфаркт правого желудочка: ЭКГ в отведениях V3R, V4R, V5R и V6R
Инфаркт правого желудочка встречается необычно, но может возникнуть при проксимальной окклюзии правой коронарной артерии. Ни одно из стандартных отведений на ЭКГ с 12 отведениями не подходит для диагностики инфаркта правого желудочка. Тем не менее, V1 и V2 могут иногда отображать изменения ЭКГ, свидетельствующие об ишемии правого желудочка. В таких случаях рекомендуется размещать дополнительные отведения на правой стороне грудной клетки. Это отведения V3R, V4R, V5R и V6R, которые размещаются в тех же анатомических местах, что и их левосторонние аналоги. См. Рисунок 22 .
Заднебоковая ишемия/инфаркт: ЭКГ в отведениях V7, V8 и V9
Принимая во внимание ишемию и инфаркт миокарда, подъем сегмента ST (обсуждается ниже) является тревожным признаком, поскольку он указывает на обширную ишемию. Ишемические подъемы сегмента ST часто сопровождаются депрессиями сегмента ST в отведениях ЭКГ, которые смотрят на вектор ишемии под противоположным углом. Такие депрессии сегмента ST поэтому называются реципрокными депрессиями сегмента ST, потому что они являются зеркальным отражением подъемов сегмента ST. Однако, поскольку сердце повернуто примерно на 30° влево в грудной клетке ( Рисунок 23 ), базальные отделы боковой стенки левого желудочка располагаются несколько кзади (поэтому ее называют заднелатеральной стенкой). Электрическая активность, исходящая из этой части левого желудочка (отмечена стрелкой в рис. 23 ), не может быть легко обнаружена в стандартных отведениях, но реципрокные изменения (депрессия сегмента ST) обычно наблюдаются в V1–V3. Для выявления расположенных сзади возвышений сегмента ST необходимо присоединить отведения V7, V8 и V9.на спине больного.
Обратите внимание, что инфаркт правого желудочка и заднебоковой инфаркт будут подробно обсуждаться позже.
Рис. 23. Задние грудные отведения могут выявить инфаркт миокарда с подъемом заднего сегмента ST. Эти отведения должны быть подключены к пациенту, если ЭКГ вызывает подозрение на заднелатеральную ишемию.Альтернативные системы отведений ЭКГ
Рис. 24. Альтернативные системы отведений ЭКГ. Традиционное размещение электродов в некоторых ситуациях может быть неоптимальным. Электроды, расположенные дистально на конечностях, будут фиксировать слишком сильное мышечное напряжение во время пробы с физической нагрузкой; электроды на грудной стенке могут быть неуместны при проведении реанимационных мероприятий, эхокардиографическом исследовании и т. д. Были предприняты усилия по поиску альтернативных мест размещения электродов, а также по уменьшению количества электродов без потери информации. В общем, системы отведений с менее чем 10 электродами можно использовать для вычисления всех стандартных отведений на ЭКГ в 12 отведениях. Такие рассчитанные кривые ЭКГ очень похожи на исходные кривые ЭКГ в 12 отведениях с некоторыми незначительными отличиями, которые могут повлиять на амплитуды и интервалы.
Как правило, модифицированные системы отведений полностью способны диагностировать аритмии, но следует соблюдать осторожность при использовании этих систем для диагностики морфологических состояний (например, ишемии), которые зависят от критериев амплитуды и интервалов (поскольку альтернативное размещение электродов может повлиять на эти переменные и вызывают ложноположительные и ложноотрицательные критерии ЭКГ). Действительно, в условиях ишемии миокарда один миллиметр может оказаться опасным для жизни.
Системы отведений с уменьшенными электродами по-прежнему ежедневно используются для выявления эпизодов ишемии у госпитализированных пациентов. Это объясняется тем, что при непрерывном мониторинге, т. е. при оценке изменений ЭКГ во времени, начальная запись ЭКГ не имеет большого значения. Вместо этого интерес представляет динамика ЭКГ, и в этом случае первоначальная запись не представляет большого интереса.
Система отведений Mason-Likar для ЭКГ
Система отведений Mason-Likar означает, что электроды от конечностей были перемещены на туловище. Используется при всех видах мониторирования ЭКГ (аритмии, ишемии и др.). Он также используется для проб с физической нагрузкой (поскольку он позволяет избежать мышечных нарушений конечностей). Как указывалось выше, первоначальная запись может немного отличаться (по амплитуде), поэтому диагностировать ишемию на исходной записи нельзя. Однако для мониторинга ишемии с течением времени Mason-Likar является эффективной системой. См. Рисунок 24 A .
Размещение электродов
Электроды левой и правой руки перемещаются на туловище, на 2 см ниже ключицы, в подключичную ямку ( Рисунок 24 A ). Электрод левой ноги размещают по передней подмышечной линии между гребнем подвздошной кости и последним ребром. Правый ножной электрод можно расположить над гребнем подвздошной кости с правой стороны. Расположение грудных отведений не изменено.
Системы с уменьшенными отведениями ЭКГ
Как упоминалось выше, можно построить (математически) систему с 12 отведениями и менее чем с 10 электродами. В общем, системы отведений, полученные математическим путем, генерируют кривые ЭКГ, которые почти идентичны обычной ЭКГ с 12 отведениями, но только почти. Наиболее часто используемые лид-системы — Frank’s и EASI.
Отведения Фрэнка
Система Франка является наиболее распространенной из систем сокращенных отведений. Он генерируется с помощью 7 электродов (рис. 22 Б). Используя эти отведения, получают 3 ортогональных отведения (X, Y и Z). Эти отведения используются в векторкардиографии (ВКГ). Ортогональный означает, что отведения перпендикулярны друг другу. Эти отведения обеспечивают трехмерное изображение сердечного вектора во время сердечного цикла. Векторы представлены в виде петлевых диаграмм с отдельными петлями для P-, QRS-, T- и U-вектора. Однако ВКГ можно аппроксимировать по ЭКГ в 12 отведениях, и наоборот, ЭКГ в 12 отведениях можно аппроксимировать по ВКГ. Однако за последние десятилетия ВКГ сильно потеряла позиции, поскольку стало очевидным, что ВКГ имеет очень низкую специфичность для большинства состояний. VCG больше не будет обсуждаться здесь.
Размещение электродов
Электроды располагаются горизонтально в пятом межреберье.
- A устанавливается в средней подмышечной впадине слева.
- C расположен между E и A.
- H расположен на шее.
- E размещается на грудине.
- I устанавливается в средней подмышечной впадине справа
- M размещается на позвоночнике.
- F размещается на левой лодыжке.
Свинец X получают из A, C и I. Свинец Y получают из F, M и H. Свинец Z получают из A, M, I, E и C.
Отведения EASI
EASI обеспечивает хорошее приближение к обычной ЭКГ в 12 отведениях. Однако EASI также может генерировать кривые ЭКГ с амплитудой и продолжительностью, которые отличаются от ЭКГ в 12 отведениях. Эта система отведений создается с использованием электродов I, E и A из отведений Франка и путем добавления электрода S на рукоятку. EASI также предоставляет ортогональную информацию. См. рис. 22.
Следующая глава
Формат Кабрера ЭКГ в 12 отведениях
Электрофизиология сердца: потенциалы действия, автоматизм, электрические векторы
Интерпретация ЭКГ: как читать электрокардиограмму (ЭКГ)
Видеолекция по интерпретации ЭКГ
Посмотреть все главы в Введение в интерпретацию ЭКГ .
Электрод Определение и значение | Dictionary.com
- Основные определения
- Викторина
- Связанный контент
- Примеры
- Британский
- Медицинский
- Научный
Уровень сложности этого слова.
[ ih-lek-trohd ]
/ ɪˈlɛk troʊd /
Сохранить это слово!
См. синонимы слова «электрод» на сайте Thesaurus.com
Показывает уровень обучения в зависимости от сложности слова.
сущ. Электричество.
проводник, не обязательно металлический, через который ток входит или выходит из неметаллической среды, такой как электролитическая ячейка, генератор дуги, вакуумная трубка или газоразрядная трубка.
ВИКТОРИНА
Сыграем ли мы в «ДОЛЖЕН» ПРОТИВ. «ДОЛЖЕН» ВЫЗОВ?
Следует ли вам пройти этот тест на «должен» или «должен»? Это должно оказаться быстрым вызовом!
Вопрос 1 из 6
Какая форма используется для указания обязательства или обязанности кого-либо?
Происхождение электрода
Впервые записано в 1825–1835 гг.; электр- + -ода 2
ДРУГИЕ СЛОВА ОТ слова электрод
в·тер·е·электрод, сущ. , электродный потенциал, электродермальный, электродермальная аудиометрия Dictionary. com Полный текст
На основе Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc. 2022
Слова, связанные с электродом
пластина, проволока
Как использовать электрод в предложении
В январе 2019 года исследователи из Университета Джона Хопкинса имплантировали электроды в мозгу Роберта «Буза» Хмелевски.
Новые технологии могут проникнуть в вашу голову. Вы готовы?|Лора Сандерс|11 февраля 2021 г.|Новости науки для студентов
Тонкие усики, пронизанные сотнями или тысячами электродов, будут распространяться в мозгу, чтобы прослушивать — и, возможно, даже стимулировать — нервные клетки.
Может ли конфиденциальность сосуществовать с технологиями, которые считывают и изменяют активность мозга?|Лора Сандерс|11 февраля 2021|Новости науки
Используя электрод и компьютер, команда могла отслеживать эти токи.
Ученые создали биогибридный нос, используя клетки комаров|Веер ракушек|26 января 2021 г.
|Центр Singularity
Их технология заменяет графитовый электрод в литий-ионных батареях электродом из полупроводниковых наночастиц.
Новые недорогие аккумуляторы с быстрой зарядкой могут изменить правила игры для электромобилей|Эдд Гент|25 января 2021 г.|Singularity Hub
Более того, новый электролит не разрушает электроды аккумулятора , что помогает батарее работать дольше.
Воздушно-цинковые батареи обычно являются одноразовыми. Новый дизайн может изменить это|Мария Темминг|5 января 2021 г.|Новости науки
Ионам двухвалентной меди потребуется некоторое время, чтобы достичь электрода и отложиться в виде металлической меди.
Элементы качественного химического анализа, том. 1, части 1 и 2.|Julius Stieglitz
Со стороны анода видны фиолетовые ионы перманганата, поднимающиеся к положительному электроду.
Элементы качественного химического анализа, том. 1, части 1 и 2.|Julius Stieglitz
Водородный электрод соединен с отрицательным полюсом вольтметра, кислородный электрод с положительным полюсом.
Элементы качественного химического анализа, том. 1, части 1 и 2.|Юлиус Штиглиц
Для целей этой книги будет достаточно ограничить наше обсуждение поведением идеального кислородного электрода.
Элементы качественного химического анализа, том. 1, части 1 и 2.|Julius Stieglitz
Через такую трубку газ легко подводится к электроду из платиновой сетки.
Элементы качественного химического анализа, том. 1, части 1 и 2.|Юлиус Штиглиц
Определение электрода из Британского словаря
электрод
/ (ɪˈlɛktrəʊd) /
сущ. элемент в полупроводниковом устройстве, который излучает, собирает или управляет движением электронов или дырок
Collins English Dictionary — Complete & Unabridged 2012 Digital Edition © William Collins Sons & Co. Ltd. 1979, 1986 © HarperCollins Publishers 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012
Медицинские определения электрода
электрод
[ĭ-lĕk′trōd′]
n.
