Ως φοιτητής, μπορεί να έχετε μάθει για την έννοια του ηλεκτροδίου επιλογικότητας κατάιονων (ISE). Αλλά τι είναι και πώς λειτουργεί; Αυτό το άρθρο εξετάζει τις βασικές έννοιες της τεχνολογίας ISE. Σε αυτό το blog, θα συζητήσουμε την ανάγκη για ISEs και θα παρέχουμε επίσης συμβουλές για το πώς να επιλέξετε ένα κατάλληλο ISE για την περίπτωση χρήσης σας. Θα δούμε επίσης μερικά κοινά προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι χρήστες ISEs και συμβουλές για το πώς να τα επιλύσετε για να παράγετε ακριβείς μετρήσεις.
Ένας ιοντροπικός ηλεκτρόδης (ISE) είναι ένα ειδικό όργανο, που χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει τη συγκέντρωση ενός συγκεκριμένου ιόντος (όπως Na+ ή Cl−) σε μια λύση (π.χ., νερό). Αποτελείται από δύο κύρια συστατικά: τον αναφορικό ηλεκτρόδη και τον μετρητικό ηλεκτρόδη. Ο μετρητικός ηλεκτρόδης έχει μια νέα καλύψη που μπορεί να συνεργαστεί με ένα συγκεκριμένο ιόντα, έτσι ώστε να στοχεύει μόνο σε αυτό το συγκεκριμένο ιόντα, και όχι σε κανέναν άλλο ιόντα στη λύση. Έχει επίσης μια καλύψη, αυτός ο αναφορικός ηλεκτρόδης, αλλά μια καλύψη που δεν αντιδρά απόλυτα σε κανένα ιόντα. Αυτοί οι δύο ηλεκτρόδες λειτουργούν μαζί για να βοηθήσουν στη μέτρηση της συγκέντρωσης του ιόντα που μετράτε.
Ένας ΕΛΣ (Electrode Selective for Ions) δημιουργεί ένα ηλεκτρικό δυναμικό που διαφέρει μόνο βάσει της συγκεντρώσεως αυτού του συγκεκριμένου κατάιονα στη λύση. Έτσι, τι είναι η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο σημείων – που μετριέται σε βολτ με ένα συσκευασίο καλού voltmeter. Τα δεδομένα του voltmeter επεξεργάζονται μέσω μιας μαθηματικής υπολογισμού, της εξίσωσης Nernst, για να μετατραπούν σε μια τιμή συγκεντρώσεως. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει στους επιστήμονες και τους ερευνητές να παίρνουν μετρήσεις με τις σωστές σχετικές συγκεντρώσεις κατάιονα.
Εναντίον άλλων μεθόδων μέτρησης καταίονων, οι ΕΛΣ έχουν πολλά προβάδια. Αυτό ανοίγει τον δρόμο σε ένα από τα μεγαλύτερα προβάδιά τους, που είναι η ικανότητά τους να εντοπίζουν συγκεκριμένα μεμονωμένα κατάιονα χωρίς παρενέργειες από άλλα κατάιονα που υπάρχουν στη λύση. Η χρήση ΕΛΣ σημαίνει ότι μια σαφής μετρήση μπορεί να ληφθεί σε περίπλοκες λύσεις όπως το αίμα ή το έδαφος, όπου μπορεί να υπάρχουν πολλά διαφορετικά κατάιονα.
Οι ΕΛΣ (Electrode Selective Ions) χρησιμοποιούνται για να διατηρούν τα επίπεδα pH σε πολλές εφαρμογές ενδιαφέροντος, για παράδειγμα σε εγκαταστάσεις καθαρισμού νερού και στην παραγωγή τροφίμων. Έτσι, οι εργάτες μπορούν να επαναχειρίζουν γρήγορα την χημική σύνθεση της λύσης για να την διατηρήσουν στο επιθυμητό επίπεδο pH μετρώντας το pH της λύσης σε πραγματικό χρόνο. Αυτό είναι κρίσιμο, καθώς η παρακολούθηση του σωστού pH μπορεί να επηρεάσει από την ασφάλεια του πόσιμου νερού έως την ποιότητα των προϊόντων βιομηχανικής τροφής.
Το επόμενο που θέλετε να σκεφτείτε είναι το είδος της δείγματος που διαθέτετε. Επιπλέον, διαφορετικά δείγματα μπορεί να είναι πιο δύσκολα να μετρηθούν από άλλα, το οποίο μπορεί να απαιτήσει από εσάς να επιλέξετε μια ΕΛΣ που έχει σχεδιαστεί ειδικά για αυτό το είδος δείγματος. Για παράδειγμα, η ηλεκτρική διαγωγικότητα του θαλάσσιου νερού, το οποίο έχει υψηλή αλάτεια, μπορεί να προκαλέσει παρενόχληση κατά τις μετρήσεις, στην οποία περίπτωση μπορεί να χρειαστεί ένα συγκεκριμένο ηλεκτρόδιο για να παράγει μια ποιοτική ανάγνωση.
Το Ise είναι αρκετά βιώσιμο και φιλικό χρήστη, αλλά υπάρχουν μερικά συνηθισμένα προβλήματα που μπορούν να εμφανιστούν. Ένα συνηθισμένο πρόβλημα είναι το οποίο ονομάζεται αποκλίνουσα ηλεκτροφόρος. Αυτό σημαίνει ότι οι αναγνώσεις από τον ηλεκτροφόρο δεν δίνουν πια μια ακριβή εικόνα της συγκέντρωσης κατιόντων όπως αλλάζουν με τον χρόνο. Athreos, «Αποκλίνουσα Ελεκτροχημειακή Υπολογιστική Μέτρηση: Ένα Παράδειγμα για τη Μείωση των Επιπτώσεων της Απομακρυσμένης Αισθητικότητας Ρομπότ,» 10) Είναι κρίσιμο να τηρείται κοντά η διαδικασία αποθήκευσης/διατήρησης που προτείνει ο κατασκευαστής προκειμένου να μειωθεί η αποκλίνουσα ηλεκτροφόρος.
Copyright © Shanghai Labtech Co.,Ltd. Πάντα τα δικαιώματα κατεχόμενα