Som student kan du ha lärt dig om begreppet ionselektiv elektrode (ISE). Men vad är det, och hur fungerar det? Denna artikel undersöker de centrala koncepten i ISE-tekniken. I denna blogg skall vi diskutera behovet av ISE:er och även ge råd om hur man väljer en lämplig ISE för din användning. Vi kommer också att titta närmare på några vanliga utmaningar som användare av ISE:er stöter på och tips om hur dessa kan lösas för att få fram noggranna mätningar.
En jonselektiv elektrode (ISE) är ett specialiserat instrument som används för att upptäcka koncentrationen av en specifik jon (som Na+ eller Cl−) i en lösning (t.ex. vatten). Den består av två huvudsakliga komponenter: referenselektroden och mätande elektroden. Den mätande elektrod har en helt ny beläggning som kan samverka med en specifik jon, så den riktar sig endast mot denna specifika jon, inte någon av jonnerna i lösningen. Referenselektroden har också en beläggning, men en som inte reagerar på någon jon alls. Dessa två elektroder fungerar tillsammans för att underlätta mätningen av jonkoncentrationen du mäter.
En ISE skapar en elektrisk potential som endast skiljer sig åt beroende på koncentrationen av det specifika ionet i lösningen. Så vad är skillnaden mellan de två punkterna – det mäts som volt med hjälp av en apparat som kallas voltmeter. Voltmeterdata bearbetas genom en matematisk beräkning, Nernstekvationen, för att konvertera till en koncentrationsvärde. Denna process låter forskare och vetenskapsmän ta mått med rätt relativt jonkoncentration.
Jämfört med andra metoder för att mäta joner har ISE:er många fördelar. Detta öppnar dörren till en av deras största fördelar, vilket är deras förmåga att söka efter specifika enskilda joner utan störningar från andra joner som finns i lösningen. Användning av ISE:er innebär att ett tydligt mått kan tas i komplexa lösningar som blod eller jord där det kan finnas en mängd olika joner.
ISE används för att hålla pH-nivåerna på rätt nivå i många tillämpningar, till exempel vid vattenreningsanläggningar och livsmedelsförsäljning. På detta sätt kan arbetare snabbt justera den kemiska sammansättningen av lösningen för att hålla den på den önskade pH-nivån genom att mäta pH:n i realtid. Detta är avgörande eftersom övervakning av rätt pH kan påverka allt från dricksvattenens säkerhet till kvaliteten på livsmedelsprodukter.
Nästa sak du vill tänka på är vilken typ av prov du har. Dessutom kan olika prover vara svårare än andra att mäta, vilket kan kräva att du väljer en ISE som har designats specifikt för den provtypen. Till exempel kan havsvattnets ledningsförmåga, som har en hög saltkoncentration, orsaka störningar under mätningar, i vilket fall ett specifikt elektroder kan behövas för att få en kvalitativ mätning.
Ise är ganska pålitlig och användarvänlig, men det finns några vanliga problem som kan inträffa. Ett vanligt problem kallas elektrodavvikning. Det betyder att läsningarna från elektroderna inte längre ger en korrekt bild av jonkonzentrationen eftersom de förändras över tid. Athreos, “Drift in Electrochemical Computational Measurements: A Paradigm to Mitigate the Effects of Robot Remote Sensing,” 10) Det är avgörande att följa tillverkarens rekommenderade lagrings-/underhållsförfarande noggrant för att minska elektrodavvikning.
Upphovsrätt © Shanghai Labtech Co., Ltd. Alla rättigheter förbehållna