Електроди

Мокър гел или паста с електролити

Механичните или вискозни свойства на контактната среда са важни и често електролитът се сгъстява от гелообразно вещество или се съдържа в гъба или меко облекло.Търговските електроди за електрокардиограма (ЕКГ) често се доставят като предварително желирани устройства за еднократна употреба и средата може да съдържа консерванти за удължаване на срока на съхранение или кварцови частици за целите на изтриване на кожата.

Като цяло, йонната подвижност и следователно проводимостта в паста с висок вискозитет са по-ниски, отколкото в течност.Мокри електролити с висока концентрация (>1%) проникват активно в кожата, като времевата константа често се цитира от порядъка на 10 минути (Tregear, 1966; Almasi et al., 1970; McAdams et al., 1991b).Всъщност обаче процесът не е експоненциален (както не са дифузионните процеси) и може да продължи с часове и дни (Grimnes, 1983a) (виж Фигура 4.20).Проникването е толкова по-силно, колкото по-висока е концентрацията на електролита, но и по-дразнещо кожата.NaCl се понася по-добре от човешката кожа при висока концентрация, отколкото повечето други електролити.Фигура 7.5 показва проникването на електролита в кожата през първите 4 часа след поставянето на електрода върху кожата.Импедансът при 1 Hz е доминиран от съдържанието на електролит в роговия слой, с по-малко от 1% принос от собствения поляризиращ импеданс на малкия сигнал на електрода.Ако потните канали са запълнени или наскоро са били запълнени, проводимостта на каналите шунтира високия импеданс на сухия рогов слой.

Проводимостта σ на някои често използвани контактни кремове/пасти е: Redux creme (Hewlett Packard) 10,6 S/m, Electrode creme (Grass) 3,3 S/m, Beckman-Offner paste 17 S/m, NASA Flight paste 7,7 S/m , и NASA електроден крем 1.2 S/m.NASA Flight paste съдържа 9% NaCl, 3% калиев хлорид (KCl) и 3% калциев хлорид (CaCl), общо 15% (тегловни) електролити.Плътната паста за електроенцефалограма (ЕЕГ) може да съдържа до 45% KCl.

За сравнение, 0,9% NaCl (тегловни) физиологичен разтвор има проводимост от 1,4 S/m;следователно повечето гелове са силни електролити.Морската вода съдържа около 3,5% соли, а Мъртво море съдържа >25% соли със състав от 50% MgCl2, 30% NaCl, 14% CaCl2 и 6% KCl.Това е доста различно от солта в морската вода (NaCl 97% от общото съдържание на сол).Мъртво море се нарича „мъртво“, защото високата му соленост не позволява на растенията и рибите да живеят там.

Опитът показва, че колкото по-силен е гелът, толкова по-бързо прониква в кожата и потните канали.Въпреки това кожните реакции като дразнене и зачервяване също са по-бързи.За бързо ЕКГ изследване могат да се използват по-силни гелове;за наблюдение през дните контактният гел трябва да е слаб.Повечето хора ценят часове къпане в морска вода, така че съдържание на сол от 3,5% в много случаи трябва да бъде приемливо.

За електродермална активност (глава 10.3), контактният мокър гел трябва да има ниско съдържание на сол, за да се осигури бързо изпразване на каналите.