Jako student możesz poznać pojęcie elektrody selektywnej dla jonów (ISE). Ale co to tak naprawdę jest i jak działa? Ten artykuł bada podstawowe koncepty technologii ISE. W tym blogu omówimy potrzebę stosowania ISE oraz podamy wskazówki, jak wybrać odpowiednią ISE dla Twojego przypadku użycia. Przeanalizujemy również niektóre typowe wyzwania napotykane przez użytkowników ISE oraz porady, jak je rozwiązać, aby uzyskać dokładne pomiary.
Elektroda selektywna jonowa (ISE) to specjalistyczny przyrząd, używany do wykrywania stężenia określonego jonu (takiego jak Na+ lub Cl−) w roztworze (np. wodzie). Składa się z dwóch podstawowych elementów: elektrody odniesienia i elektrody pomiarowej. Elektroda pomiarowa ma nową warstwę pokrywającą, która współpracuje tylko z jednym określonymjonem, dlatego będzie celowo reagować wyłącznie na ten konkretny jon, a nie na inne jony w roztworze. Elektroda odniesienia również ma pokrywą, ale taką, która w ogóle nie reaguje na żadne jony. Te dwie elektrody działają razem, aby wspomóc pomiar stężenia jonu, który badamy.
ISE generuje potencjał elektryczny, który różni się wyłącznie w zależności od stężenia danego jonu w roztworze. Więc jaka jest różnica między tymi dwoma punktami – mierzona woltach za pomocą urządzenia nazywanego woltmetrem. Dane z woltmetru przekształcają się za pomocą obliczeń matematycznych, równania Nernsta, aby przekonwertować je na wartość stężenia. Ten proces pozwala naukowcom i badaczom na odczytywanie wyników z odpowiednimi względnymi stężeniami jonów.
W porównaniu do innych metod pomiaru jonów, ISE mają wiele zalet. To otwiera drzwi na jedną z ich największych zalet, czyli zdolność do wykrywania konkretnych jonów indywidualnie bez zakłóceń przez inne jony obecne w roztworze. Użycie ISE umożliwia uzyskanie dokładnego odczytu w złożonych roztworach, takich jak krew lub gleba, gdzie mogą występować liczne różne jony.
ISE są wykorzystywane do utrzymywania poziomu pH w wielu zastosowaniach, na przykład w zakładach oczyszczania wody i w produkcji żywności. W ten sposób pracownicy mogą szybko dostosowywać skład chemiczny roztworu, aby utrzymywać go na pożądanej wartości pH, mierząc pH roztworu w czasie rzeczywistym. Jest to kluczowe, ponieważ monitorowanie właściwego pH może mieć wpływ na wszystko, od bezpieczeństwa wody pitnej po jakość produktów spożywczych.
Następną rzeczą, którą chcesz rozważyć, jest rodzaj próby, jaką masz. Ponadto różne próbki mogą być trudniejsze do pomiaru niż inne, co może wymagać wyboru ISE specjalnie zaprojektowanego dla danego typu próbki. Na przykład przewodnictwo wody morskiej, która ma wysokie zasolenie, może powodować zakłócenia podczas pomiarów, w takim przypadku może być potrzebny specjalny elektroda, aby uzyskać dokładne wyniki.
Ise jest dość niezawodnym, przyjaznym dla użytkownika urządzeniem, ale mogą wystąpić pewne typowe problemy. Jednym z najczę powszechnych problemów jest zjawisko zwane dryfem elektrodowym. Oznacza to, że odczyty z elektrody przestają dokładnie odzwierciedlać stężenie jonów w miarę upływu czasu. Według Athreos'a, „Dryf w pomiarach obliczeniowych elektrochemicznych: paradigma zmniejszania wpływu zdalnego czujnictwa robota”, 10) Kluczowe jest ściśle przestrzeganie procedur przechowywania/ konserwacji zalecanych przez producenta w celu zmniejszenia dryfu elektrodowego.
Prawa autorskie © Shanghai Labtech Co., Ltd. Wszelkie prawa zastrzeżone