elektrode

Vlažni gel ili pasta s elektrolitima

Mehanička ili viskozna svojstva kontaktnog medija su važna, a elektrolit je često zgusnut gelom ili se nalazi u spužvi ili mekoj odjeći.Komercijalne elektrode za elektrokardiogram (EKG) često se isporučuju kao prethodno gelirani uređaji za jednokratnu upotrebu, a medij može sadržavati konzervanse za produljenje vijeka trajanja ili čestice kvarca za abraziju kože.

Općenito, ionska pokretljivost, a time i vodljivost u pasti visoke viskoznosti niži su nego u tekućini.Vlažni elektroliti visoke koncentracije (>1%) aktivno prodiru u kožu, s vremenskom konstantom koja se često navodi reda veličine 10 minuta (Tregear, 1966.; Almasi i sur., 1970.; McAdams i sur., 1991.b).Međutim, zapravo proces nije eksponencijalan (kao što nisu ni procesi difuzije), i može trajati satima i danima (Grimnes, 1983a) (vidi sliku 4.20).Prodiranje je jače što je veća koncentracija elektrolita, ali i više iritira kožu.Ljudska koža bolje podnosi NaCl u visokim koncentracijama od većine drugih elektrolita.Slika 7.5 prikazuje prodiranje elektrolita u kožu prva 4 sata nakon postavljanja elektrode na kožu.Impedancijom na 1 Hz dominira sadržaj elektrolita stratum corneuma, s manje od 1% doprinosa vlastite polarizacijske impedancije malog signala elektrode.Ako su znojni kanali ispunjeni ili su nedavno bili ispunjeni, vodljivost kanala shuntira visoku impedanciju suhog stratum corneuma.

Vodljivost σ nekih često korištenih kontaktnih krema/tjestenina je: Redux creme (Hewlett Packard) 10,6 S/m, Electrode creme (Grass) 3,3 S/m, Beckman-Offner pasta 17 S/m, NASA Flight pasta 7,7 S/m , a NASA krema za elektrode 1,2 S/m.NASA Flight pasta sadrži 9% NaCl, 3% kalijevog klorida (KCl) i 3% kalcijevog klorida (CaCl), ukupno 15% (težinski) elektrolita.Gusta pasta za elektroencefalogram (EEG) može sadržavati čak 45% KCl.

Za usporedbu, 0,9% NaCl (težinski) fiziološka otopina ima vodljivost od 1,4 S/m;većina gelova su stoga jaki elektroliti.Morska voda sadrži oko 3,5% soli, a Mrtvo more sadrži >25% soli sa sastavom od 50% MgCl2, 30% NaCl, 14% CaCl2 i 6% KCl.To se dosta razlikuje od soli morske vode (NaCl 97% ukupnog sadržaja soli).Mrtvo more se naziva "mrtvim" jer njegov visok salinitet onemogućuje život biljaka i riba.

Iskustvo je pokazalo da što je gel jači, to brže prodire u kožu i znojne kanale.No, kožne reakcije poput iritacije kože i crvenila također su brže.Za brzi EKG pregled mogu se koristiti jači gelovi;za praćenje tijekom dana, kontaktni gel mora biti slab.Većina ljudi cijeni sate kupanja u morskoj vodi, tako da bi sadržaj soli od 3,5% u mnogim slučajevima trebao biti prihvatljiv.

Za elektrodermalnu aktivnost (poglavlje 10.3), kontaktni vlažni gel mora imati nizak sadržaj soli kako bi se osiguralo brzo pražnjenje kanala.