Come studente, potresti aver imparato il concetto di elettrodo selettivo per ioni (ISE). Ma cos'è, e come funziona? Questo articolo esamina i concetti fondamentali della tecnologia ISE. In questo blog, discuteremo della necessità degli ISE e forniremo anche consigli su come scegliere un ISE adatto al tuo caso d'uso. Esamineremo inoltre alcune sfide comuni incontrate dagli utenti di ISE e suggerimenti su come risolverle per ottenere misurazioni accurate.
Un elettrodo selettivo per ioni (ISE) è uno strumento specializzato, utilizzato per rilevare la concentrazione di un ion specifico (come Na+ o Cl−) in una soluzione (ad esempio, acqua). Consiste in due componenti principali: l'elettrodo di riferimento e l'elettrodo di misura. L'elettrodo di misura ha una rivestimento completamente nuovo che può interagire con un ion specifico, quindi si concentrerà solo su quell'ion specifico, non su nessun altro ion presente nella soluzione. Ha anche un rivestimento, questo elettrodo di riferimento, ma un rivestimento che non reagisce a nessun ion. Questi due elettrodi lavorano insieme per aiutare nella misurazione della concentrazione dell'ion che state misurando.
Un EIS genera un potenziale elettrico che differisce solo per la concentrazione di quell'ione specifico in soluzione. Allora, qual è la differenza tra quei due punti - che viene misurata in volt utilizzando un dispositivo chiamato voltmetro. I dati del voltmetro vengono elaborati attraverso un calcolo matematico, l'equazione di Nernst, per convertirli in un valore di concentrazione. Questo processo consente ai ricercatori di prendere misure con le concentrazioni relative corrette degli ioni.
In confronto ad altri metodi per misurare gli ioni, gli EIS hanno molti vantaggi. Questo apre la strada a uno dei loro maggiori vantaggi, ovvero la capacità di scandagliare ioni individuali specifici senza interferenze da parte di altri ioni presenti in soluzione. L'uso degli EIS significa che è possibile ottenere una lettura chiara in soluzioni complesse come il sangue o il suolo, dove possono esistere molteplici tipi di ioni diversi.
Gli ESI vengono utilizzati per mantenere i livelli di pH in molte applicazioni di interesse, ad esempio nelle stazioni di trattamento dell'acqua e nella produzione alimentare. In questo modo, gli operatori possono regolare rapidamente la composizione chimica della soluzione per mantenerla al livello di pH desiderato misurando il pH della soluzione in tempo reale. Questo è fondamentale poiché monitorare il pH corretto può influenzare tutto, dalla sicurezza dell'acqua potabile alla qualità dei prodotti alimentari.
La prossima cosa da considerare è il tipo di campione che si ha. Inoltre, alcuni campioni possono essere più difficili da misurare rispetto ad altri, il che potrebbe richiederti di scegliere un ESI che sia stato specificamente progettato per quel tipo di campione. Ad esempio, la conducibilità dell'acqua di mare, che ha una alta salinità, potrebbe causare interferenze durante le misurazioni, in tal caso potrebbe essere necessario un elettrodo specifico per ottenere una lettura di qualità.
Ise è abbastanza affidabile e facile da usare, ma ci sono alcuni problemi comuni che possono verificarsi. Un problema comune è noto come deriva dell'elettrodo. Ciò significa che le letture dell'elettrodo non forniscono più un'immagine precisa della concentrazione di ioni in quanto cambiano nel tempo. Athreos, “Deriva nei Misurazioni Computazionali Elettrochimiche: Un Paradigma per Mitigare gli Effetti del Sensore Remoto Robotizzato,” 10) È fondamentale seguire attentamente la procedura di conservazione/manutenzione consigliata dal produttore per mitigare la deriva dell'elettrodo.
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