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Medical Instrumentation 학습노트 5

Medical Instrumentation 학습노트 5. 생체의공학과 2010103805 이규락. Volume Conduction. Amplifier. + -. 심전도. 뇌파. 전극에서는 산화 , 환원이 일어나고 이온과 electron 간의 전자교환이 ‘ 전극 ’ 에서 일어난다. Electrode – Electrolyter Interface. 전자전류 (Electronic current). + V -. A. Ion conduction( C n + ) F = nq E

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Medical Instrumentation 학습노트 5

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  1. Medical Instrumentation학습노트5 생체의공학과 2010103805 이규락

  2. Volume Conduction Amplifier + - 심전도 뇌파 전극에서는 산화,환원이 일어나고 이온과 electron간의 전자교환이 ‘전극’에서 일어난다.

  3. Electrode – Electrolyter Interface 전자전류(Electronic current) + V - A • Ion conduction(Cn+) • F=nqE • Ion conduction(An-) • F=-mqE E Cn+ Am- Anode Cathode (음극) Anode (양극) C -> Cn+ + ne- An- -> A + me- Oxidation (산화) 이온전류(Ionic current) Cathode Cn+: cation(양이온) Am-: amion(음이온) C <- Cn+ + ne- An- <- A + me- Reduction (환원) Mass Transfer

  4. Electrode Experiment Platinum(Pt) Carbon(C) Silver-Silverchloride(Ag/AgCl) Electrode Electrolyte : NaCl+H2O □ Electron Shells Na11 : 전자가 1개 남으므로 => Na+ Cl17 : 한 개 부족하므로 => Cl- Ag47 : =>Ag+ Pt78, C6=> 안정되어있다.

  5. Electrode – Electrolyter Interface Pt-Pt, C-C + V - • Pt - Pt • - 두 전극 모두 기포가 발생한다. • - 전극은 변화가 없다. • C – C • - 두 전극 모두 기포 발생 • 양극의 carbon이 부식(erorsion) A Na+ V 2[V]=Ehc Cl- =>Redox반응의 energy barrier가 높다. Cathode (음극) Anode (양극) Ag/AgCl-Ag/AgCl • Ag/AgCl – Ag/AgCl • 기포가 없음(적은 종류일 경우) • 양극은 색의 변화가 없다. • (암갈샐 유지) • 음극은 암갈색에서 점점 • 은색으로 변한다. 0.1[V]=Ehc V =>Redox반응의 energy barrier가 낮다.

  6. Electrode Analyses □ V<Ehc = 2V for Pt&C 0.1V for Ag/AgCl • 전류 0 • Redox 반응이 없음 외부에서 걸어준 힘 Eext -Coulomb force에 의해 Na+와 Cl-이 이동 -Redox반응은 없음(인가된 Energy가 energy barrier보다 낮기 때문에) -각 전류 표면(즉, 전극-전해질 인터페이스)에 표면 전하가 발생한다. Na+ Cl- =>`charge double layer’ 형성 =>전해질 내부의 외부인가 전체와 반대방향으로 전계행성 -두 전계의 크기가 같아지면 Na+와 Cl-의 net 이동이 중지된다. Eimt Anode (양극) Cathode (음극) =>전류 =0

  7. Electrode Analyses □ V>Ehc = 2V for Pt&C 0.1V for Ag/AgCl Pt과 C의 Cathode Pt과 C의 Anode : V>2[V] : V>2[V] 전원으로 이동 ◎ 2Cl → Cl2↑+e2- => Na+의 charge double layer는 유지 ◎ H2O의 전기분해는 더 큰 energy가 필요 ◎ Cl2 gas가 carbon을 부식시킴 ◎Na+는환원하지 않음 => Na+의 charge double layer는 유지 ◎ Pt와 C는 변하지 않음 ◎ 2H2O + 2e-→ H2↑ + 2OH- 전원에서 온 전자 기포 ○전류가 증가하면(V가 커지면) • pH↑ • OH-는양극으로 이동 • (전기력과 diffusion에 의해) • Eimt감소 및 Na+의 추가 이동 2H2O → O2↑ + 4H++4e- : 산화반응 • pH+ • 음극의 Oh-와결합하여 H2O 형성 • H+는전기력과 확산에 의해 • 음극쪽으로 이동

  8. Electrode Analyses □ V>Ehc = 2V for Pt&C 0.1V for Ag/AgCl Ag/AgCl의 Cathode : V>0.1[V] 양극으로 이동 AgCl→ Ag+ + Cl- : AgCl소멸 Ag+ + e- → Ag : Ag 장착 전원에서 온 전자 Ag/AgCl의 Anode : V>0.1[V] Ag → A+ + e- Ag++Cl → AgCl↓

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