Os eletrodos seletivos de íons (ISE) são ferramentas analíticas modernas para determinação rápida e precisa da atividade iônica em uma ampla gama de aplicações de laboratório e de campo. A determinação efetiva de concentrações iônicas é fundamental em indústrias como biomédica, monitoramento ambiental ou processamento de alimentos. Juntamente com um medidor de íons ou titulador adequado, a METTLER TOLEDO oferece soluções completas para cobrir todas as necessidades de medição de íons, como flúor, cloreto, sódio, potássio, cálcio, nitrato e muito mais.
Quer a espécie de interesse esteja sendo determinada em uma solução aquosa ou em uma matriz mais complexa, como águas residuais, encontre um sensor adequado para sua aplicação de íons em nosso vasto portfólio de modelos ISE. Todos os ISEs combinados e de meia célula apresentam um design engenhoso, combinando materiais de alta qualidade e tecnologias eficazes, para garantir a mais alta precisão de medição.
A inovadora tecnologia de junção de manga das sondas seletivas de íons combinadas PerfectION™ garante leituras precisas de concentração de íons e fácil manuseio. O eixo de plástico de alta qualidade oferece excelente resistência química e mecânica para aplicações exigentes.
Os eletrodos ISE de meia célula seletiva de íon consistem em um eixo universal mais um módulo específico de íon que pode ser trocado rapidamente para medir diferentes espécies de íon. Basta escolher a meia célula correta para sua aplicação para obter leituras fáceis para suas espécies de interesse.
Graças ao mecanismo Click and Clear™ dos ISEs PerfectION™, um simples clique na tampa libera e limpa a junção, garantindo o contato ideal entre a amostra e o eletrólito e, assim, garantindo resultados de medição estáveis. O reabastecimento ou substituição do eletrólito também é rápido e fácil.
O módulo de substituição dos sensores PerfectION™ restaura o desempenho do eletrodo, reduzindo o espaço ocupado e economizando dinheiro. Basta desparafusar o antigo e parafusar o novo.
A METTLER TOLEDO fornece sistemas eletroquímicos completos. A combinação de um medidor de íons e um ISE, juntamente com soluções ISA e ISE prontas para uso, permite uma solução econômica para determinar as concentrações de íons de forma confiável.
Oferecemos suporte e assistência técnica durante todo o ciclo de vida do seu equipamento de medição, da instalação à manutenção preventiva e da calibração ao reparo do equipamento.
ISE é uma técnica de análise potenciométrica que fornece um método rápido e simples para medir a atividade iônica. O íon deve ser dissolvido em água. Um grande número de aplicações foi elaborado para a determinação da concentração do íon mestre em muitas amostras. As amostras são originárias de uma variedade de fontes, como alimentos, bebidas, água, meio ambiente, remédios, produtos farmacêuticos e produtos químicos.
Os eletrodos seletivos de íons vêm como eletrodos combinados ou como meias células. Nas primeiras, os eletrodos de medição e de referência são combinados em um único sensor. Uma meia célula compreende apenas o elemento seletivo de íons. Um eletrodo de referência adequado deve ser adicionado para obter um sistema de sensor completo.
O elemento sensor do ISE é a membrana seletiva de íons, que produz diferentes potenciais em diferentes concentrações de íons. Portanto, a diferença de potencial entre o eletrodo seletivo de íons e o eletrodo de referência varia de acordo e é medida com um medidor de íons. Essa diferença de potencial é proporcional à atividade do íon selecionado na solução. A atividade de um íon é modulada por sua concentração e pela força iônica da solução da amostra. Na prática diária, em vez de atividade, a concentração de íons é avaliada. As unidades de concentração usuais são mol/L, mg/L ou ppm.
Tecnicamente, recomendamos fortemente o uso de ISEs para padrões e amostras apenas em soluções aquosas.
A medição direta em solventes (por exemplo, etanol ou metanol) pode alterar as principais propriedades dos eletrodos, como sensibilidade, seletividade, tempo de resposta e vida útil. Existem vários trabalhos de pesquisa que realizaram o estudo comportamental de ISEs em uma variedade de solventes orgânicos e suas misturas com água e relataram uma diminuição na inclinação e no desempenho geral do eletrodo. Cientificamente, os solventes não aquosos têm um efeito nas atividades iônicas e, portanto, a alteração do volume percentual por solventes orgânicos com água pode alterar os potenciais do eletrodo. Uma mudança no solvente pode causar mudanças nas propriedades termodinâmicas e cinéticas dos íons presentes. Além disso, a solubilidade da membrana ISE, a estabilidade de outros metais, a adsorção de íons específicos e/ou íons metálicos na membrana e qualquer reação de superfície indefinida podem ser fortemente dependentes do solvente e, portanto, requerem um desenvolvimento de método adequado de acordo com a amostra .
Existem maneiras alternativas de medir tais amostras por ISE. Por exemplo, no caso de flúor inorgânico em solventes não aquosos, ele pode ser medido usando um eletrodo de flúor após a extração do flúor em soluções aquosas ou após difusão, adsorção ou incineração (o que for aplicável).
Todos os manuais do usuário contêm as informações necessárias sobre o armazenamento de curto e longo prazo do sensor. Geralmente, os eletrodos seletivos de íons devem ser armazenados secos para armazenamento de longo prazo.
O potencial do sensor é medido em muitas concentrações diferentes do íon de interesse. Traça-se uma curva destes sinais mV contra a concentração (logarítmica). Normalmente, é em forma de S: relativamente plano em concentrações muito altas e muito baixas, quase linear no meio. Os limites de detecção especificados são definidos pela faixa na qual o comportamento é mais ou menos linear. Para tornar um ISE utilizável para uma faixa diferente, seria necessário alterar a superfície da membrana (maior para concentrações mais baixas) ou usar uma substância seletiva de íons diferente na membrana.
Um eletrodo seletivo de sódio é um eletrodo de vidro muito semelhante a um eletrodo de pH. Os eletrodos de vidro de pH mostram um erro alcalino insignificante e a amplificação do "erro alcalino" leva a eletrodos seletivos de sódio, que respondem apenas a mudanças na concentração de íons de sódio em valores de pH acima de 7. Portanto, a vida útil de um ISE de sódio é semelhante à de um eletrodo de pH vida útil (1 a 3 anos) e é influenciado por vários fatores (por exemplo, temperaturas elevadas, valores extremos de pH, etc.).
A parte mais relevante de um eletrodo íon-seletivo é a membrana íon-seletiva. A composição da membrana depende do íon analito. Para uso rotineiro, existem três tipos diferentes de membranas.
Uma solução ISA (Ionic Strength Adjustment) fornece uma força iônica de fundo alta e constante. A respectiva solução ISA é escolhida dependendo do íon medido. As soluções ISA são adicionadas na mesma proporção à amostra e aos padrões. Por exemplo, as soluções TISAB II ou TISAB III são usadas para medições de flúor, ajustando a força iônica, o valor de pH e os íons interferentes complexos.
Não há limite especificado para o deslocamento na medição ISE.
Na medição de pH, o valor de deslocamento ideal para eletrodos de pH é 0 mV em pH 7 porque não há diferença na concentração de H + dentro e fora da membrana de vidro em pH 7. Isso é obtido porque a solução interna (não o eletrólito de referência, mas a solução dentro da membrana de vidro) está em solução tampão de pH 7. A leitura de um ISE é 0 mV se a concentração do íon de interesse for igual dentro e fora da membrana. Muitas vezes, não sabemos a composição da solução interna, ou seja, não para os eletrodos perfectION™. Portanto, a concentração resultante em uma leitura de 0 mV é desconhecida e, portanto, não é o valor de deslocamento em qualquer concentração de íons. Para o mesmo tipo de ISE, o deslocamento deve ser sempre o mesmo. Mas se este valor for -300 mV ou +650 mV não é relevante. Como consequência, um limite de compensação não é útil.
Ao usar um sensor de meia célula, os requisitos são:
Ao usar um eletrodo combinado (PerfectION™), os requisitos são: