【摘要】 在过去的几年中，在微流控装置中，样品被限制在薄层区域(大约100微米厚度)的分析测量已经受到越来越多的关注。

人们对连续测量碱度的一些方法进行了研究。试剂与 pH 指示剂混合用于提供比色检测，信号对某些干扰(如悬浮颗粒和有色溶解有机碳化合物)相当敏感。此外，这类系统似乎更适合于近地表作业，甚至可以提供淡水和海水的原位测量[1]。尽管与传统滴定方法相比，这些系统确实是小型化的，并且呈现出一定程度的自主性，但是无试剂的方法学将有利于提供基于深度的碱度分析。此外，光学读数以外的其他读数可以产生干扰较少的测量结果。因此，据我们所知，文献中发表的碱度测量方法仍然没有一种能够证明无试剂原位操作。

 

在过去的几年中，在微流控装置中，样品被限制在薄层区域(大约100微米厚度)的分析测量已经受到越来越多的关注。对这一概念的兴趣依赖于执行涉及样品中的被分析物的彻底和快速过程的可能性，这在碱度测定方面确实非常有用。最近的研究表明，局部酸碱滴定是可能的，两个膜基离子选择性电极的内填充溶液类型是否接近它们之间的限制样品插头到一个非常薄的厚度。然后，其中一个电极被激活作为质子源，另一个电极在质子输送时提供局部 pH 值测量(即传感器和执行器配置)。虽然实现了一些碱度测量，但该概念的原位操作受到内填充溶液的需要和缺乏真正的样品限制[2]。

 

范德舒特等人也提出了无试剂酸碱滴定法，他们通过电极表面的水电化学还原实现了传感器-执行器，以产生质子，从而实现水酸化。最近，Koren 及其同事用这样的概念将 pH 检测从电化学传感器替换为光学传感器，并演示了几个样品的缓冲容量的测定[3]。尽管这是一种优雅的方法，但是还没有实现原位测量，而且在系统中加入第二个不同的读数似乎使实现这种具有挑战性的情况所需的地方分权过程复杂化。

 

  • Spaulding, R. S.; DeGrandpre, M. D.; Beck, J. C.; Hart, R. D.; Peterson, B.; De Carlo, E. H.; Drupp, P. S.; Hammar, T. R.Autonomous in Situ Measurements of Seawater Alkalinity.  Sci. Technol. 2014, 48, 9573– 9581,  DOI: 10.1021/es501615x
  • Afshar, M. G.; Crespo, G. A.; Bakker, E.Thin-Layer Chemical Modulations by a Combined Selective Proton Pump and pH Probe for Direct Alkalinity Detection.  Chem., Int. Ed. 2015, 54, 8110– 8113,  DOI: 10.1002/anie.201500797
  • Steininger, F.; Zieger, S. E.; Koren, K.Dynamic Sensor Concept Combining Electrochemical pH Manipulation and Optical Sensing of Buffer Capacity.  Chem. 2021, 93, 3822– 3829,  DOI: 10.1021/acs.analchem.0c04326 

 

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