离子选择性电极(ISE)是作为一种现代分析工具,在实验室和现场的广泛应用中用于快速和准确的离子活性测定。在生物医学、环境监测或食品加工等行业,需要测定离子浓度这个参数。梅特勒托利多与合适的离子测量仪或滴定仪一起,提供完整的解决方案,以满足特定的离子测量需求,如氟化物、氯化物、钠、钾、钙、硝酸盐等等。
无论您需要测定的样品是在水溶液中还是在更复杂的基质(如废水)中,我们有多种的ISE供您找到适合您的离子应用的电极。所有的复合式和半电极式的ISE都结合了高品质的材料和有效的技术,以保证获得更高的测量精度。
PerfectION™复合离子选择性电极将测量电极和参比电极复合在一起,不仅保证了获得准确的离子浓度,并且方便操作使用。高质量的塑料轴为一些测量环境要求严格的应用提供了良好的耐化学性和机械性。
离子选择性半电极ISE电极由一个通用电极杆和一个离子专用模块组成,可以更方便更换以测量不同的离子种类。只需为您的应用选择正确的半电极,就能轻松实现适合您应用的离子浓度的测量。
由于PerfectION™ ISEs的Click and Clear™机制,只需简单地按一下电极上端的盖子就能冲洗和清洁连接处,确保样品和电解质之间的良好接触,从而确保稳定的测量结果。电极的电解液的补充或更换也比较简单快速。
PerfectION™电极可以通过更换模块以恢复电极的性能,在节约成本的同时也节约了空间。只需拧下旧的,拧上新的。
梅特勒托利多提供一体化的解决方案。离子测量仪和ISE的组合,以及离子强度调节剂(ISA)和ISE解决方案,为准确地测定离子浓度提供经济有效的解决方案。
ISE是一种电位分析技术,这种技术提供了一种快速和简单的方法来测量离子活性。所测量离子必须是溶解在水中的。食品、饮料、水、环境、药品和化学品等行业已有很多成熟的离子浓度测定应用方案。
离子选择性电极有两种,一种是复合电极,一种是半电极。在复合电极情况下,测量电极和参比电极复合在一个电极中。半电极只包括离子选择性测量电,所以必须添加一个合适的参比电极来形成一个完整的测量电极系统。
ISE的敏感元件是离子选择性膜,它在不同的离子浓度下会产生不同的电位。因此,离子选择性电极和参比电极之间的电位差会相应变化,并通过离子计进行计算测量。这个电位差与溶液中特定的离子的活性成正比。离子的活性受其浓度和样品溶液的离子强度的影响。在日常实践中,代替活性的是评估离子浓度。通常的浓度单位是mol/L、mg/L或ppm。
在技术上,强烈建议只在水溶液中使用ISE测量标准和样品。
在溶剂(如乙醇或甲醇)中直接测量会改变电极的主要特性,如灵敏度、选择性、响应时间和寿命。有几项研究工作进行了ISE在各种有机溶剂及其与水的混合物中的行为研究,结果报告了电极的斜率和整体性能的下降。研究表明,非水溶剂对离子活动有影响,因此,有机溶剂与水的体积百分比的变化会改变电极电位。溶剂的变化可能导致存在的离子的热力学和动力学特性的变化。另外,ISE膜的溶解度、其他金属的稳定性、特定离子和/或金属离子在膜上的吸附,以及任何未定义的表面反应都可能与溶剂有很大关系,因此需要根据样品进行适当的方法开发。
有一些替代方法可以通过ISE测量此类样品。例如,对于非水溶剂中的无机氟化物,可以在将氟化物提取到水溶液中或在扩散、吸附或灰化(以适用者为准)后使用氟化物电极进行测量。
用户手册上描写了关于电极短期和长期储存的内容。一般来说,离子选择性电极的长期储存应该是干燥储存。
测定不同浓度下特定离子的电位,并且将这些mV信号与浓度(对数)绘制成曲线。通常,它是S型的:在非常高和非常低的浓度下相对平坦,在这两点之间的浓度几乎是线性的。指定的检测限是由该离子或多或少呈线性的范围来定义的。为了使ISE适用于不同的范围,我们必须改变膜的表面(低浓度时更大)或在膜中使用不同的离子选择性物质。
钠选择性电极是一种与pH电极非常相似的玻璃电极。pH玻璃电极显示出可忽略的碱误差,放大 "碱误差 "导致钠选择电极,它只对pH值高于7的钠离子浓度变化做出反应。因此,钠选择电极的寿命与pH电极的寿命相似(1-3年),并受到一些因素的影响(如温度升高、极端pH值等)。
离子选择性电极的最核心的部分是离子选择性膜。膜的组成取决于被分析物离子。对于常规使用,有三种不同的膜类型。
ISA(离子强度调节)溶液提供了一个高而稳定的背景离子强度。根据被测离子选择相应的ISA溶液。ISA溶液以相同的比例加入到样品和标准中。例如,TISAB II或TISAB III溶液用于氟化物测量,调整离子强度、pH值和复杂的干扰离子。
在ISE测量中,对零点偏移大小没有规定限制。
在pH测量中,pH电极的理想零点偏移值在pH7时为0 mV,因为在pH7时玻璃膜内外的H+ 浓度没有差异。这是因为内部溶液(不是参比电解质,而是玻璃膜内部的溶液)是pH7的缓冲溶液,所以实现了这一目标。如果需要测定的离子在膜内和膜外的浓度相等,那么ISE的读数就是0 mV。通常情况下,我们不知道内部溶液的组成,也就是说,不知道PerfactION™电极的组成。因此,导致0 mV读数的浓度是未知的,因此在任何给定的离子浓度下都不是零点偏移值。对于同一类型的ISE,零点偏移量应该总是差不多的。但是,如果这个值是-300 mV或+650 mV就不重要了。因此,ISE中零点偏移值限制是没有用的。
在使用半电极时,要求是。
在使用复合式(PerfectION™)电极时,要求是。