بصفتك طالبًا، قد تكون قد تعلمت عن مفهوم الكهروضوئية الانتقائية للأيونات (ISE). لكن ما هي، وكيف تعمل؟ هذا المقال يدرس المفاهيم الأساسية لتقنية ISE. في هذا المدونة، سنناقش الحاجة إلى استخدام الأجهزة ISE ونقدم نصائح حول كيفية اختيار جهاز ISE مناسب لحالة الاستخدام الخاصة بك. كما سنتناول بعض التحديات الشائعة التي يواجهها مستخدمو ISE ونصائح حول كيفية حلها للحصول على قياسات دقيقة.
الإلكترود الانتقائي للإيونات (ISE) هو جهاز متخصص، يُستخدم للكشف عن تركيز إيون معين (مثل Na+ أو Cl−) في محلول (على سبيل المثال، الماء). يتكون من مركبين رئيسيين: الإلكود المرجع، والإلكترود القياسية. الإلكترود الضارب له طبقة جديدة يمكن أن تعمل مع إيون معين فقط، لذلك سيركز على هذا الإيون المحدد وليس أيًا من الإيونات الموجودة في المحلول. كما أنه لديه طبقة أيضًا، هذه الإلكترودة المرجعية، لكن طبقة لا تتفاعل مع أي إيون على الإطلاق. يعمل هذان الإلكودان معًا كزوج لمساعدتك في قياس تركيز الإيون الذي تقوم بقياسه.
يُنشئ جهاز ISE فرق جهد كهربائي يختلف فقط بناءً على تركيز أيون محدد في الحلول. إذن ما هو الفرق بين هذين النقطتين - وهو ما يتم قياسه بوحدة الفولت باستخدام جهاز يُسمى فولتميتر. يتم معالجة بيانات الفولتميتر من خلال حساب رياضي، وهو معادلة نيرست، لتحويلها إلى قيمة التركيز. يتيح هذا العملية للعلماء والباحثين أخذ قراءات بتركيزات أيونية نسبية صحيحة.
مقارنةً بالطرق الأخرى لقياس الأيونات، فإن أجهزة ISE تمتلك العديد من المزايا. وهذا يفتح الباب لإحدى أعظم مميزاتها، وهي قدرتها على البحث عن أيونات فردية محددة دون تأثير من الأيونات الأخرى الموجودة في الحلول. استخدام أجهزة ISE يعني أنه يمكن الحصول على قراءة واضحة في حلول معقدة مثل الدم أو التربة حيث قد توجد مجموعة متنوعة من الأيونات المختلفة.
تُستخدم أجهزة قياس التوتر الكهربائي (ISE) لحفظ مستويات pH في العديد من التطبيقات ذات الاهتمام، على سبيل المثال في مصانع معالجة المياه وتصنيع الأغذية. بهذه الطريقة، يمكن للعاملين ضبط التركيبة الكيميائية للحل سريعًا للحفاظ على مستوى pH المطلوب من خلال قياس pH للحل في الوقت الفعلي. وهذا أمر حيوي لأن مراقبة pH المناسب يمكن أن يؤثر على كل شيء من سلامة مياه الشرب إلى جودة المنتجات الغذائية.
الشيء التالي الذي يجب أن تفكر فيه هو نوع العينة التي لديك. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون بعض العينات أكثر صعوبة من غيرها في القياس، مما قد يتطلب منك اختيار جهاز قياس التوتر الكهربائي (ISE) مصمم خصيصًا لنوع العينة هذا. على سبيل المثال، التوصيلية الكهربائية للماء المالح، الذي يحتوي على نسبة ملح عالية، قد تسبب اضطرابًا أثناء القياسات، وفي هذه الحالة قد يكون هناك حاجة إلى إلكترود محدد للحصول على قراءة دقيقة.
إيز هو مستخدم ودود ومعتمد بشكل كبير، ولكن هناك بعض المشكلات الشائعة التي قد تحدث. إحدى المشكلات الشائعة تُعرف باسم انحراف الكهرباء. هذا يعني أن القراءات من الكهروضوئي لم تعد تعطي صورة دقيقة لتركيز الأيونات مع مرور الوقت. أثريوس، "انحراف في القياسات الحاسوبية الكهروبيميائية: نموذج لتقليل تأثيرات استشعار الروبوت عن بعد"، 10) من الضروري الالتزام الوثيق بإرشادات التخزين/الصيانة الموصى بها من قبل الشركة المصنعة لتقليل انحراف الكهروضوئي.
حقوق النسخ © شركة Shanghai Labtech المحدودة. جميع الحقوق محفوظة