CN105229453B - 具有电荷转移成分的低斜率pH电极 - Google Patents

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Abstract

一个方面包括低斜率电极装置，所述低斜率电极装置包括：至少一个电极；至少一个容器，其至少部分地封装所述至少一个电极并具有至少一个离子敏感区域；具有至少一个分隔元件的外部缓冲剂容器，所述分隔元件将所述至少一个离子敏感区域分隔为：第一离子敏感区域，其将浸泡所述至少一个电极的内部缓冲剂溶液和外部样品溶液分隔；和第二离子敏感区域，其将浸泡所述至少一个电极的所述内部缓冲剂溶液和外部缓冲剂溶液分隔；其中所述至少一个分隔元件、所述第一离子敏感区域和所述第二离子敏感区域建立电荷流动电路。描述和主张了其他方面内容。

Description

具有电荷转移成分的低斜率pH电极
要求优先权
本发明要求2013年3月15日提交的题目为“具有电荷转移成分的低斜率pH电极”的在先美国专利申请系列No.13/832,685的利益，其内容通过引用将其整体结合在此。
背景技术
在此描述的主题一般地涉及基于电位传感器(基于电势差或电压测量)的用于溶液中具体离子活性或浓度的测量的设备和方法。上述测量的例子是使用pH计测定溶液的pH值。
电势测量系统中，测量电路被设计成使用通过测量读出的相对电压和参考电极的读数来计算离子浓度(在pH计的情况下氢离子浓度)。通常，通过电极测量半电池读出电压，并且通过电连接到合适测量计(测量电路)的参考半电池读出电压。公知使用所述pH测量系统可以测量给定样品溶液中的氢离子浓度。
在通常的组装中，在完整电池中与测量电极一起使用参考电极(例如Ag/AgCl电极)。可以一起使用这些参考电极和测量电极来确定样品中的离子浓度(例如，pH或其他离子)。将参考电极设计成在测量过程全程尽可能地维持其电势恒定。相反，将所述测量电极设计成其电势是被测试离子的浓度的函数。参考电极电势的稳定性已经通过饱和电解质盐桥或结点(junction)的存在而得到。参考电解质通过结点缓慢泄漏。可以用参考电极和测量电极之间的相对电势差计算样品中离子的浓度，并可以在毫伏(mV)仪器(电位计)上显示。
完整电池的电势可以表示为：
ECell＝Emeas-(Eref+Ej)
其中Emeas、Eref和Ej是测量电极、参考电极和结点的电势。
电极半电池(参考和测量)电连接到pH测量电路以产生以毫伏计的测量结果。毫伏读数可以用于表示被测量溶液中的氢离子活性。上述通常的系统及其组成是本领域技术人员熟知的并且可用在来自多个制造商例如Hach Company of Loveland，CO.的商业化市场中。因此，当本文说明书描述涉及通常的部件例如pH玻璃的参考实施例时，其意在说明通常的部件，比如在商业化市场中Hach Company of Loveland，CO.售卖的类型的pH玻璃。
发明概述
概括地，一方面提供低斜率电极装置，其包括：至少一个电极；至少一个容器，其至少部分地封装所述至少一个电极并具有至少一个离子敏感区域；具有至少一个分隔元件的外部缓冲剂容器，所述分隔元件将所述至少一个离子敏感区域分隔为：第一离子敏感区域，其将浸泡所述至少一个电极的内部缓冲剂溶液和外部样品溶液分隔；和第二离子敏感区域，其将浸泡所述至少一个电极的所述内部缓冲剂溶液和外部缓冲剂溶液分隔；其中所述至少一个分隔元件、所述第一离子敏感区域和所述第二离子敏感区域建立电荷流动电路。
另一个方面提供一种系统，所述系统包括：至少一个低斜率电极装置，所述低斜率电极装置包括：至少一个电极；至少一个容器，其至少部分地封装所述至少一个电极并具有至少一个离子敏感区域；具有至少一个分隔元件的外部缓冲剂容器，所述分隔元件将所述至少一个离子敏感区域分隔为：第一离子敏感区域，其将浸泡所述至少一个电极的内部缓冲剂溶液和外部样品溶液分隔；和第二离子敏感区域，其将浸泡所述至少一个电极的所述内部缓冲剂溶液和外部缓冲剂溶液分隔；其中所述至少一个分隔元件、所述第一离子敏感区域和所述第二离子敏感区域建立电荷流动电路；至少一个测量电极装置；和处理器，所述处理器被配置成利用源自至少一个低斜率电极装置和至少一个测量电极装置的信号以产生pH测量输出。
进一步的方面提供一种方法，所述方法包括：形成至少一个低斜率电极装置，所述设备包括至少一个电极；至少一个容器，其至少部分地封装所述至少一个电极并具有至少一个离子敏感区域；具有至少一个分隔元件的外部缓冲剂容器，所述分隔元件将所述至少一个离子敏感区域分隔为：第一离子敏感区域，其将浸泡所述至少一个电极的内部缓冲剂溶液和外部样品溶液分隔；和第二离子敏感区域，其将浸泡所述至少一个电极的所述内部缓冲剂溶液和外部缓冲剂溶液分隔；其中所述至少一个分隔元件、所述第一离子敏感区域和所述第二离子敏感区域建立电荷流动电路；形成至少一个包括至少一个测量电极的测量电极装置；和将所述至少一个低斜率电极装置和所述至少一个测量电极装置连接到测量电路，所述测量电路包括处理器，所述处理器被配置成利用源自至少一个低斜率电极装置和至少一个测量电极装置的信号来产生pH测量输出。
前述是概要并因此包含简化、概括和细节的省略；因此，本领域技术人员将知晓上述概要仅是示例性的且不意味着以任何方式进行限制。
为了更好的理解实施方案，以及其他和进一步的特征和其优点，结合附图进行如下描述。在后附的权利要求中将指出本发明的范围。
附图说明
图1示出了一个示例性低斜率电极装置的剖面图。
图2(A-B)示出了示例性低斜率电极装置的剖面图。
图3示出了一个示例性低斜率电极装置的剖面图。
图4示出了一个具有低斜率电极装置的示例性pH测量设备的剖面图。
图5示出了一个具有低斜率电极装置的示例性pH计量系统的剖面图。
发明详述
应当理解的是，可以将本文附图中一般性描述和示出的实施方案的组成部分，以除所描述的示例实施方案以外的多种不同配置来安排和设计。因此，如图中所示，以下示例实施方案的详细描述不是意在限制权利要求的实施方案的范围，而仅是示例实施方案的典型代表。
本说明书通篇所涉及的“一个实施方案”或“实施方案”(或类似)意味着在与所述实施方案有关的描述的具体的内容、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。因此，本说明书通篇在不同地方的术语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”或类似术语的出现不是必须全部涉及相同的实施方案。
进一步地，可以将一个或多个实施方案中描述的内容、结构或特性以任何合适的方式结合。在以下说明书中，提供许多具体的细节以给予对示例实施方案的彻底的理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以不使用一个或多个具体的细节或与其他方法、成分、材料等一起实施多种实施方案。在其它实例中，不详细显示或描述公知的结构、材料或操作。以下说明仅是示例的方式并且简单地示出了特定的示例实施方案。
在传统电势测量系统中，参考电极有很多问题并且需要移除、消除或者重新设计电位系统中传统类型的参考电极。一种尝试包括处理pH敏感玻璃以将其去敏感化，因此即使放置在外部样品溶液中时也允许电极作为参考电极使用。不幸的是，这种尝试和其他尝试已被证明不实用。
实施方案通过形成连续电阻而形成电压分配器来提供低斜率电极。因此根据在内部缓冲剂溶液和外部(样品)溶液之间测得的电压，所述低斜率电极装置有减少的电压灵敏性。因此，制造低斜率电极并可以将其用于电位计量系统，例如pH计。
如在图中示出的示例实施方案有关的低斜率电极，当将其与其它测量电极一起使用时，允许测定相对电压电势以及由此计算例如表示以pH值的离子活性。通过使用具有不同内部pH溶液的测量电极，可以补偿随时间的电极劣化。例如，具有pH 7的内部溶液的测量电极、pH4的另一个测量电极溶液与在本文描述的一个或多个其它电极的使用，允许通过测量电极斜率的比较而补偿随时间的电极劣化，这种方法与样品pH无关。
给出pH值从四电极信号的计算的实例(例如，通过例如在图5中示出的设备提供)。本领域技术人员将观察到示出的等式给出基本的方法而没有计算的每一个细节。
pH测量示例
可以成对(例如图5所示具有不同填充缓冲剂的两对高和低斜率电极)使用高斜率电极(例如，标准灵敏性pH电极)和低斜率电极(例如，本文描述的降低灵敏性的pH电极)用于测量。也可以提供所述电极对用于偏移补偿(例如，通常使用老化pH探针的情况)。根据本实施例中使用的符号，U1是具有高pH缓冲剂填充(例如pH 7)的电极对之间的电势差。U2是具有低pH缓冲剂填充(例如pH 4)的电极对之间的电势差。S1是系统校准时建立的U1对中高和低的两个斜率的差值。S2是系统校准时建立的U2对中高和低的两个斜率的差值。pHH是高pH内部填充缓冲剂的pH值。pHL是低pH内部填充缓冲剂的pH值。pHx是两个电极对测量的外部样品溶液(例如图5的115)的pH值。
操作等式
通过下式给出电势U1和U2：
U1＝S1·(pHH-pHx)；和
U2＝S2·(pHH-pHx)。
对于pH可以用公知的方法解出。使用下式得到pHx：
pHx＝pHH-U1/S1；和
pHx＝pHL-U2/S2。
如果斜率S1和S2随时间偏移，例如S1→S1+dS1，和S2→S2+dS2，则从以上等式计算得到的pHx将会有错误。但是如果两对的偏移是成比例的，则仍可以计算得到精确的pH值。
在偏移状态下，
U1＝(S1+dS1)·(pHH-pHx)；和
U2＝(S2+dS2)·(pHL-pHx)。
如果偏移按照假设的比例，例如(S1+dS1)/(S2+dS2)＝S1/S2，则解答以上三个等式而得到：
pHx＝(U1·pHL/S1-U2·pHH/S2)/(U1/S1-U2/S2)，
其中S1和S2是校准时得到的斜率值。在以下示例实施方案的描述中，提供不同的设计用于建立在pH探针中使用的低斜率电极。
实施例1
图1中示出了示例性低斜率电极装置100。所述低斜率电极装置100包括连接至Ag：AgCl电极101的导线114，所述Ag：AgCl电极101被浸渍在内部缓冲剂溶液102中，所述内部缓冲剂溶液102例如经由环氧树脂区域111被封装在顶部，进而被容纳在玻璃容器120中。玻璃容器120包括不同的元件、面积或区域。玻璃容器120包括通过绝缘玻璃108分隔的pH玻璃元件104、105，其为所述内部缓冲剂溶液102提供分别与外部缓冲剂溶液106以及外部样品溶液115的电压界面。每个pH玻璃元件104、105允许具有电阻/阻抗的电荷流动，电荷转移成分107流动也一样。
因此，通过包含分隔元件(在本实施例中，具有O形环112的电荷转移成分107)建立电荷路径(通过图中虚线示出)，其中电荷在内部缓冲剂溶液102，外部缓冲剂溶液106和外部样品溶液115之间流动。通过pH玻璃元件104、105提供的电阻基本与通过缓冲剂溶液和样品溶液提供的基本无阻抗的电路径相关，但不是绝对的。因此，至少通过电荷路径中pH玻璃元件104、105来提供串联的电阻器。这形成电压分配器以产生相对于外部样品溶液115和所述内部缓冲剂溶液102之间的电压的低电压(Vout，通过Ag：AgC电极101测得)，从而形成具有与传统测量玻璃电极(传统pH电极具有约59mV/pH单位的灵敏性)相比“低斜率”的电极。在许多实施方案中，低斜率电极具有比正常pH玻璃电极的59mV/pH单位低的灵敏性。在许多关于这一点的实施方案中，这样的低斜率电极具有约3/4，2/3，1/2或甚至比“正常”pH玻璃电极低的灵敏性。通过提供不同的电阻，可以调整需要的灵敏性。
实施例2
图2A示出了略微不同于图1的实施例。不过，连同图1示出和描述的，通过绝缘玻璃208分隔的容器220的pH玻璃元件204、205以及电荷结点216形成用于电荷流动的路径，所述路径具有通过pH玻璃元件204、205提供的串联电阻，从而允许用于在测量电极10(VA)和11(VB)和12(VD)(测量内部缓冲剂202、206和外部样品溶液215之间的电势差)之间感知的降低的电压。
相反，图2B中，容器203提供pH玻璃元件205和绝缘玻璃208提供与分隔元件(外部缓冲剂容器209)相关的再次串联的两种阻抗。当外部缓冲剂容器209作为分隔元件并将单独的pH玻璃元件205分隔为电荷流动路径(再一次地通过虚线表示)中的两个功能化阻抗时，绝缘玻璃208阻止电荷流动(对电荷流动基本上是无穷大的阻抗)。在图2(A-B)中，电势VA-VD(分别通过测量电极10，12和11测得)提供用于低斜率电极的电势。
实施例3
可以使用多于一个零件或部件形成连续排列的阻抗。例如，如图3中所示，第一容器(或容器元件)303提供缓冲剂(pHB，例如pH7)和外部样品溶液315之间的pH玻璃元件305界面和电阻抗。第二容器303，其可以与第一容器元件相同，包括在内部缓冲剂pHB(例如，pH7)和外部缓冲剂pHB(例如，pH 7，具有被外部缓冲剂容器309所容纳的外部缓冲剂液pHB，所述外部缓冲剂容器309也作为分隔元件的)之间的第二pH玻璃元件305和电阻抗，其进而通过结点316依次连接到外部样品溶液315。电荷遵循沿着虚线的路径，且由于pH玻璃元件305形成串联电阻抗(形成电压分配器排列)，电极测量VA显示降低的电压(由测量电极10传感读出)。如实施例1和2那样，为了测量外部样品溶液315的pH，可以将图3所示的示例性两段低斜率电极装置与测量电极一起使用。图3中，电势VA-VB(通过测量电极10、11感知)提供用于低斜率电极的电势。
实施例4
如图4所示，许多排列可考虑用于使用串联排列的阻抗形成具有低斜率电极的pH测量设备。例如，图4中示出与测量电极成对的低斜率电极。形成测量电极的容器403提供其中的内部缓冲剂(例如pHB7)和外部样品溶液415之间的pH玻璃元件405界面，所述容器显示电压(通过测量电极10感知)。通过在容器420上供应pH玻璃元件404、405，多-部件低斜率电极包括串联电阻抗。此外，外部缓冲剂容器409(及其结点416)建立电路回路，其中提供容器420(例如pHB 7和盐桥溶液(SB)16)的缓冲剂溶液和外部样品溶液415之间的电荷流动。图4中虚线表示电路回路。电荷遵循沿着虚线的路径且由于pH玻璃元件404和405形成串联电阻抗(形成电压分配器排列)，测量电极12显示降低的电压(与测量电极10相比)。
如实施例1、2和3那样，为了测量外部样品溶液415的pH，可以将图4中示出的示例性低斜率电极装置400与通过图4中容器403形成的测量电极一起使用。可以使用适当的缓冲剂腔室和溶液来阻止盐桥溶液16和处理(外部样品溶液415)之间的可逆反应。示例性盐桥溶液16可以包括1M KCl。图4中，测量电极10、12和接地电极15之间的电势(VA-VD)差提供用于外部样品溶液415的pH的测量的电势。
实施例5
作为在此描述的包括低斜率电极的电势测量系统的实施例，可以使用四电极排列以利用低斜率电极(通过容器520形成)和两个测量电极(通过容器503形成)以补偿随时间的电极劣化。例如，图5中，一个测量电极和一个低斜率电极可以成对，例如，可以每个都含有特定pH例如7的内部缓冲剂。相似地，另一个低斜率电极和另一个测量电极可以成对，例如可以每个都含有不同pH例如4的内部缓冲剂。
图5中，将低斜率电极由容器520形成，所述容器520包括两个pH玻璃元件504、505，用外部缓冲剂容器509封装且通过结点元件516连接到外部样品溶液515。因此在内部缓冲剂(例如pH 7)和外部样品溶液515之间建立电荷流动电路。另一个低斜率电极相似地形成，但具有不同的内部缓冲剂溶液(例如pH 4)。测量电极与每个低斜率电极合适地配对(例如，具有匹配的内部/填充缓冲剂，pH 4和pH 7，如图5所示)。
已知的是，利用不同的pH缓冲剂以补偿/校正随时间的电极的改变(劣化)，四电极排列可以给计量表514(例如通过AgCl电极线51，52，53，54)提供信号。因此，可以在四电极排列中使用与在此描述的实施方案相当的低斜率电极(经由在本实施例中的容器520和相关部件提供)与代替标准参考电极的接地电极15(例如一段金属)。图5中，通过AgCl电极线51，52和53，54提供的电势提供可比较的用于外部样品溶液515的pH的测量和用于随时间校准的电势。
如与以上非限制性实施例相关描述的实施方案，通过形成串联电阻抗以形成电压分配器而提供低斜率电极装置。因此，根据内部缓冲剂溶液和外部(样品)溶液之间的测得电压，低斜率电极装置具有降低的电压灵敏性并且可暴露给外部样品溶液。尽管没有具体说明，但是外部样品的温度的测量可以通过标准部件的使用而添加并且用于离子浓度计算中。因此，实施方案提供可以用于电势计量系统例如pH计的低斜率电极装置。
例如，图5中，示出用于测量pH的电势测量系统，其包括电极测量组件和低斜率电极组件。本文所述的每个测量和低斜率电极组件包含至少一个pH玻璃元件505。如所描述的，低斜率电极装置包括电压分配器排列，其可以使用具有两个pH玻璃元件504、505的容器520形成。可以将每个测量和低斜率电极组件连接(例如AgCl电极线51，52，53和54)到放大器(未示出)，所述放大器起到将从各个组件传输到计量计514的电信号放大的作用。
通常，信号最终传达到电位计量电路，为了提供pH计算，其包括用于测量和推断外部样品溶液的毫伏变化的部件。计量电路可以包括处理器，所述处理器被配置成利用源自至少一个低斜率电极装置和至少一个测量电极装置的信号来产生pH测量输出。这一系统与传统系统的不同在于为有利于低斜率电极组件和金属/接地棒(rod)的包含而省略参考电极半电池。示于图5中的示例性系统的运行与现存使用的传统和公知的系统(但具有参考电极半电池)相符，并且因此本领域技术人员将容易理解图5示出的示例性系统如何运行。
在图5的示例性系统中，测量电极和低斜率电极，其也可以视为测量电极，虽然具有降低的离子灵敏性，但可以用合适的缓冲剂溶液(例如，pH4和7的溶液)和可变跨度分析仪，根据已知用于系统在投入外部样品溶液中实际使用之前校准这些测量元件的方法进行校准。在使用中，随着通过测量电极和低斜率电极感知的电势的变化，这些可以彼此比较以提供pH测量，其等价于被监测的外部样品溶液中氢离子活性。可以通过电位测量电路外推感知的电势以通过传统手段提供外部样品溶液中的氢离子活性。
不同的实施方案可以以多种方式结合。例如，考虑示于图5中的低斜率电极的实施例，即，使用容器520的排列，应当指出其可以代替其图3的低斜率电极排列。因此，图3的低斜率电极(由两个容器303形成)可以取代容器520(由具有两个pH玻璃元件504、505的一段组成)，并且同样地，图3的其他低斜率电极(由两个容器303形成)可以取代图5中的其他低斜率电极(由具有两个pH玻璃元件504、505的另外的容器520组成)。结果是六玻璃段pH探针，其两个总计四段的低斜率电极(具有图3的形式)，以及与两个高斜率/正常灵敏性电极。
即使使用更多的物理部件，上述六段排列的优点包括降低的部件成本和降低的整个探针的成本。这一结果是与用于形成图5所示形式的低斜率电极的玻璃成本比较，用于形成如图3中的排列的玻璃(和其他部件)的成本低。图3的低斜率排列通过依靠与其上具有两个pH玻璃元件(504，505)的容器520相比具有仅一个pH玻璃元件305的容器303来降低成本。因此，如本文所述的作为用图3的低斜率电极对图5的改进，六段排列造成具有六个同样的容器的较低成本的pH探针，所述六个同样的容器具有容器303/503(分别在图3和图5中示出)形式。
尽管出于说明和描述的目的在此给出公开内容，但并非意在穷举或限制。许多修改和变化对本领域技术人员来说将是显而易见的。为了解释原理和实际应用而选择和描述所述技术方案，并且使本领域技术人员理解具有各种修改的不同的实施方案的公开内容适合于预期的具体用途。
尽管本文中已经描述了示例性实施方案，但是应当理解，所述实施方案不限于那些精确的实施方案，本领域技术人员可以实施本文中的各种其它变化和改进，这不会偏离本公开的范围或精神。

Claims (14)

1.一种低斜率电极装置，其包括：
用于放置在外部样品溶液中的第一测量电极(11)；
在外部缓冲剂溶液(206)中的第二测量电极(12)；
第三测量电极(10)，所述第三测量电极与所述第一测量电极和所述第二测量电极操作性连接；
玻璃容器(220)，所述玻璃容器容纳有内部缓冲剂溶液(202)并且至少部分地封装所述第三测量电极，所述玻璃容器具有两个被绝缘玻璃(208)分隔的pH敏感区域；和
容纳有所述外部缓冲剂溶液(206)的外部缓冲剂容器，其作为分隔元件；
其中：
所述玻璃容器的第一pH敏感区域(205)允许在内部缓冲剂溶液(202)和外部样品溶液(215)之间的电荷流动；
所述玻璃容器的第二pH敏感区域(204)允许在所述内部缓冲剂溶液(202)和所述外部缓冲剂溶液(206)之间的电荷流动；
所述分隔元件、所述第一pH敏感区域和所述第二pH敏感区域建立通过所述内部缓冲剂溶液、所述外部缓冲剂溶液和所述外部样品溶液的电荷流动电路；并且
所述电荷流动电路起着用于所述低斜率电极装置的所述第三测量电极的电压分配器的作用。
2.权利要求1所述的低斜率电极装置，其中所述第一pH敏感区域和所述第二pH敏感区域由pH玻璃形成。
3.权利要求1所述的低斜率电极装置，其中所述玻璃容器是单独容器；并且
其中所述第一pH敏感区域和所述第二pH敏感区域被设置在单独容器上并通过绝缘玻璃分隔。
4.权利要求3所述的低斜率电极装置，其中所述分隔元件接触将所述第一pH敏感区域和所述第二pH敏感区域分隔的所述绝缘玻璃，并限定出容纳所述外部缓冲剂溶液(206)的腔室。
5.权利要求1所述的低斜率电极装置，其中所述分隔元件包括将所述外部缓冲剂溶液(206)与所述外部样品溶液分隔的结点元件。
6.一种用于测量pH的系统，所述系统包括：
至少一个低斜率电极装置，所述低斜率电极装置包括：
用于放置在外部样品溶液中的第一测量电极(11)；
在外部缓冲剂溶液(206)中的第二测量电极(12)；
第三测量电极(10)，所述第三测量电极与所述第一测量电极和第二测量电极操作性连接；
玻璃容器(220)，所述玻璃容器容纳有内部缓冲剂溶液(202)并且至少部分地封装所述第三测量电极，所述玻璃容器具有两个被绝缘玻璃分隔的pH敏感区域；和
容纳有所述外部缓冲剂溶液(206)的外部缓冲剂容器，其作为分隔元件；
其中：
所述玻璃容器的第一pH敏感区域(205)允许在所述内部缓冲剂溶液(202)和所述外部样品溶液(215)之间的电荷流动；
所述玻璃容器的第二pH敏感区域(204)允许在所述内部缓冲剂溶液(202)和所述外部缓冲剂溶液(206)之间的电荷流动；
所述分隔元件、所述第一pH敏感区域和所述第二pH敏感区域建立通过所述内部缓冲剂溶液、所述外部缓冲剂溶液和所述外部样品溶液的电荷流动电路；并且
所述电荷流动电路起着用于所述低斜率电极装置的所述第三测量电极的电压分配器的作用；
至少一个非-低斜率测量电极装置；
所述系统还包括处理器，所述处理器被配置成利用源自所述至少一个低斜率电极装置和所述至少一个非-低斜率测量电极装置的信号来产生pH测量输出。
7.权利要求6所述的系统，其中：
所述至少一个低斜率电极装置包括至少两个低斜率电极装置；并且
所述至少一个非-低斜率测量电极装置包括至少两个非-低斜率测量电极装置。
8.权利要求7所述的系统，其中：
所述至少两个低斜率电极装置的第一个包括约pH4的内部缓冲剂溶液；
所述至少两个低斜率电极装置的第二个包括约pH7的内部缓冲剂溶液；
所述至少两个非-低斜率测量电极装置的第一个包括约pH4的内部缓冲剂溶液；和
所述至少两个非-低斜率测量电极装置的第二个包括约pH7的内部缓冲剂溶液。
9.权利要求8所述的系统，其中：
所述至少两个低斜率电极装置的所述第一个和所述至少两个非-低斜率测量电极装置的所述第一个包括第一电极对；并且
所述至少两个低斜率电极装置的所述第二个和所述至少两个非-低斜率测量电极装置的所述第二个包括第二电极对。
10.一种低斜率电极装置，其包括：
用于放置在外部样品溶液中的第一测量电极(11)；
在外部缓冲剂溶液中的第二测量电极(12)；
第三测量电极(10)，所述第三测量电极与所述第一测量电极和所述第二测量电极操作性连接；
容纳有内部缓冲剂溶液的容器，所述容器至少部分地封装所述第三测量电极(10)并且具有一个pH敏感区域；
外部缓冲剂容器，所述外部缓冲剂容器容纳有所述外部缓冲剂溶液，并且作为分隔元件，所述分隔元件将所述一个pH敏感区域分隔成：
第一pH敏感区域，所述第一pH敏感区域将浸泡所述第三测量电极的内部缓冲剂溶液和所述外部样品溶液分隔；和
第二pH敏感区域，所述第二pH敏感区域将浸泡所述第三测量电极的所述内部缓冲剂溶液和所述外部缓冲剂溶液分隔；
其中：
所述分隔元件、所述第一pH敏感区域和所述第二pH敏感区域建立电荷流动电路；并且
所述电荷流动电路起着用于所述低斜率电极装置的所述第三测量电极的电压分配器的作用。
11.权利要求10所述的低斜率电极装置，其中所述一个pH敏感区是单独pH敏感区。
12.一种低斜率电极装置，其包括：
用于放置在外部样品溶液中的第一测量电极(11)；
两个第三测量电极(10)，所述第一测量电极与所述两个第三测量电极操作性连接；
两个容器，所述两个容器分别至少部分地封装所述两个第三测量电极(10)中的一个并且各自具有一个pH敏感区域；
外部缓冲剂容器，所述外部缓冲剂容器作为分隔元件，所述分隔元件将两个pH敏感区分隔成：
第一pH敏感区域，所述第一pH敏感区域将浸泡所述两个第三测量电极之一的内部缓冲剂溶液和所述外部样品溶液分隔；和
第二pH敏感区域，所述第二pH敏感区域将浸泡所述两个第三测量电极中另一个的内部缓冲剂溶液和外部缓冲剂溶液分隔；
其中：
所述分隔元件、所述第一pH敏感区域和所述第二pH敏感区域建立电荷流动电路；并且
所述电荷流动电路起着用于所述低斜率电极装置的所述第三测量电极的电压分配器的作用。
13.权利要求12所述的低斜率电极装置，
其中所述两个容器中的第一个包括所述第一pH敏感区域；
其中所述两个容器中的第二个包括所述第二pH敏感区域；并且
其中所述分隔元件限定出容纳所述外部缓冲剂溶液的腔室。
14.权利要求13所述的低斜率电极装置，其中所述两个容器中的所述第一个包括电连接到所述两个容器中的所述第二个的所述第三测量电极。
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