دليل الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات – النظرية والتطبيق والاستعمالات
معرفة الكيفية
دليل
تلميحات وفوائد

دليل نظرية القطب الكهربي الانتقائي للأيونات

معرفة الكيفية
دليل
تلميحات وفوائد

نصائح عملية حول كيفية قياس الأيونات بشكل انتقائي في المحلول باستخدام قطب كهربي انتقائي للأيونات

دليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات – النظرية والتطبيق
دليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات – النظرية والتطبيق

يركز دليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات هذا على تقديم وصف عملي لكيفية قياس الأيونات بشكل انتقائي في المختبر. حيث يعرض نصائح وتلميحات تخص استعمالات محددة، كما أنه مدعم بأساسيات القياس في جزء نظري. وكذلك يهتم بالممارسة الجيدة للقطب الكهربي الانتقائي للأيونات مثل إعداد العينات العامة لقياسات ومعايرات ISE أو تخزين أقطاب ISE أو إعداد إجراء تشغيل قياسية للقطب الكهربي الانتقائي للأيونات.

ويشمل دليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات الموضوعات التالية وغيرها من الموضوعات:

  • مقدمة وخلفية نظرية على الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات
  • أمثلة استعمالات محددة
  • كيفية إجراء فحص سهل للنظام
  • الممارسة الجيدة للقطب الكهربي الانتقائي للأيونات (إعداد العينات والقياس والمعايرة، وإعداد إجراءات التشغيل القياسية الخاصة بالقطب الكهربي الانتقائي للأيونات)
  • استكشاف الأخطاء وإصلاحها
تفضل بتنزيل دليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات المجاني وتعلم أساسيات قياسات أقطاب ISE الصحيحة والدقيقة. اطلع على نصائح وتلميحات عملية من خبراء أقطاب ISE لعملك اليومي في المختبر.

معاينة دليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات

1. ماذا يمكن أن تفعله أقطاب ISE؟

الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات (ISE) عبارة عن جهاز تحليلي حديث لتحديد نشاط الأيونات في محاليل العينات بطريقة سريعة ومباشرة. وجنبا إلى جنب مع أحد أجهزة قياس الأيونات المناسبة أو أحد أجهزة المعايرة، تشكل أقطاب ISE نظام قياس يتميز بأسعار معقولة واستعمالات متنوعة. وتتبع أقطاب ISE معادلة نرنست المألوفة في جميع المختبرات تقريبًا. وبالتالي، يسهل فهم أقطاب ISE ويتم استعمالها في كثير من الحالات ببساطة.

حيث تُستخدم الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات لتحديد نشاط الأيون الخاضع للدراسة (الأيون التحليلي). ويُفضّل إذابة الأيونات في الماء. وعند عدم ذوبان العينة، يمكن أيضًا استخلاص الأيون. وبخلاف ذلك، لا يؤثر لون وعكارة العينة على القياس. وتتمثل التقنيات التحليلية البديلة في التحليل الكروموتوجرافي الأيوني (IC) أو المعايرة. فبالنسبة إلى تحليل IC، يجب أن يكون محلول العينة واضحًا؛ حيث يُفضل وجود تركيز الأيونات التحليلية في نطاق جزء المليون فقط؛ كما تكون تكاليف المعدات أعلى.

في حين تعمل أقطاب ISE في ظروف المختبر التقليدية. ويمتد نطاق القياس النموذجي من 10-1 إلى 10-6 مول/لتر. كما تتراوح درجة الحرارة من 0 درجة مئوية إلى 50 أو 80 درجة مئوية اعتمادا على نوع قطب ISE. والقيم السائدة هي 20 و25 و37 درجة مئوية. كما يكون نطاق الأس الهيدروجيني المسموح به معتدلاً ويتجنب العينات القلوية العالية أو الحمضية الشديدة.

وبفضل هذه الشروط البسيطة، يتسع نطاق استعمالات أقطاب ISE. حيث تُعد العينات الكيميائية والدوائية بالإضافة إلى المراقبة البيئية واختبارات جودة المياه والأغذية والنباتات مناسبة تمامًا لتحليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات (ISE). وتُستخدم أقطاب ISE بشكل خاص مع العينات البيولوجية والطبية لأنها تعمل على قياس النشاط الأيوني.

أقطاب ISE للكاتيونات

الأمونيوم، الباريوم، الكالسيوم، الكادميوم، النحاس، الرصاص، الليثيوم، البوتاسيوم، الفضة، الصوديوم

أقطاب ISE للأنيونات

البروميد، الكلورايد، السيانيد، الفلورايد، رباعي فلورو البوريك، اليوديد، النترات، الكبريتيد، الثيوسيانيت

يمكنك الاطلاع على مزيد من المعلومات في الفصول الفرعية الإضافية لدليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات – النظرية والتطبيق

 

1.1 متى تُستخدم الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات

1.2 كيف تعمل الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات

1.3 الانتقائية والقوة الأيونية

1.4 نوع الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات

1.5 نطاق القياس النموذجي

1.6 استجابة القطب الكهربي

1.7 القيود

1.8 إجراءات القياس

1.9 مزايا إجراءات القياس

1.10 تقنية المعايرة منخفضة المستوى

2. ما الذي يتم قياسه عادة؟

تُستخدم الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات في مجموعة واسعة من الاستعمالات. وتشمل أغراض القياس المشاريع البحثية والمهام التعليمية ومراقبة الإنتاج ومراقبة الجودة. وستجد أدناه مجموعة مختارة من الاستعمالات النموذجية في قطاعات صناعية محددة.

الزراعةالنترات والبوتاسيوم والكالسيوم والكلوريد في التربة والمواد النباتية؛ والنترات في الأسمدة
المختبرات الطبية الحيوية والسريريةالكالسيوم والبوتاسيوم والكلوريد في الأمصال والدم وسوائل الجسم الأخرى؛ والفلوريد في بنى الهيكل العظمي والأسنان
المشروباتالصوديوم والكلوريد في عصائر الفاكهة والبيرة؛ والبوتاسيوم في عصائر الفاكهة؛ والفلوريد في المشروبات، والشاي، والبيرة، إلخ.
الكيمياءأقطاب ISE لفحص المواد الواردة ومراقبة الجودة ومراقبة النفايات السائلة
المنظفاتالكالسيوم والباريوم لدراسة آثار المنظفات
التعليمتدريب الكيمياء التحليلية؛ التجارب على مُعامل النشاط، الذوبانية، التوازن، إلخ.
الطلاء الكهربائيالفلوريد والكلوريد في حمامات الحواف؛ والنحاس
البيئةمراقبة تلوث الفلوريد والسيانيد والكلوريد والكبريتيد
المواد المتفجرةالفلوريد والكلوريد والنترات في المتفجرات ومنتجات الاحتراق الخاصة بها
المواد الغذائيةالنترات في اللحوم والمواد الحافظة للحوم؛ وصوديوم وكلوريد اللحوم، والسمك، ومنتجات الألبان، وما إلى ذلك؛ والكالسيوم في الحليب ومنتجات الألبان؛ والنترات في الخضروات
التعدينمراقبة فلوريد البول لعمال إنتاج الألومنيوم
الورق واللبالكبريتيد والكلوريد في المشروبات الكحولية اللبية، ودورات الاسترداد والنفايات السائلة
الصيدلةتركيز الفلوريد في عينات البحوث ومراقبة الجودة؛ واستعمال أقطاب ISE الأخرى
توليد الطاقةالكلوريد والصوديوم والكالسيوم في النفايات السائلة؛ والفلوريد في إعادة معالجة الوقود النووي
الماءالبوتاسيوم،و الصوديوم، والكالسيوم، والكلوريد في مياه الشرب، ومياه التخمير، إلخ؛ والنترات في مياه الصرف والنفايات السائلة

يمكنك الاطلاع على مزيد من المعلومات في الفصول الفرعية الإضافية لدليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات – النظرية والتطبيق

 

2.1 الاستعمالات النموذجية في القطاعات الصناعية المختارة

2.2 أمثلة استعمالات محددة

3. نظام جهاز القياس والحساس والمحلول

قاعدة تحديد سريعة وموثوقة لتركيز الأيونات على نظام القياس المناسب. خمس خطوات تؤدي إلى النظام المناسب لاستعمالاتك. لنبدأ باختيار جهاز قياس الأيونات المناسب.

يحتاج مستخدم أجهزة قياس الأيونات إلى تغطية احتياجات ومتطلبات مختلفة. وبالتالي، تقدم الشركات المصنعة عدة أجهزة قياس لتلبية هذه المتطلبات. حيث توفر أجهزة القياس البسيطة وظائف محدودة للاستعمالات الأساسية. بينما تتمتع أجهزة القياس عالية الأداء بالكثير من الوظائف بما في ذلك الإجراءات المتزايدة والطرق المدمجة مع الحسابات التلقائية للنتائج ودعم التوافق والأتمتة. وهناك معيار آخر يتمثل في مكان الاستخدام: حيث يُستخدم جاهز القياس المخصص للاستخدام فوق الطاولة في المختبرات. أم للاستخدام الميداني، فيوصى باستخدام جهاز قياس محمول.

وتقدم METTLER TOLEDO مجموعة واسعة من الحساسات الانتقائية للأيونات: سلسلة perfectION™. وتضمن هذه الحساسات المجمعة أداءً فائقًا إضافة إلى سهولة في التعامل. ‏وبفضل الوصلة المرجعية Click & Clear™‎، فإن نوع العينة لا يمثل أهمية كبيرة؛ وسواء تم تحديد أنواع الأيونات محل الاهتمام من خلال محلول مائي بسيط أو مصفوفات أكثر تعقيدًا مثل مياه الصرف، فإن perfectION™‎ يقدم النتائج المناسبة دائمًا. نحن نقدم أدلة مفيدة لحساسات perfectION™ التالية:

  • قطب الكالسيوم الكهربي (51710842)
  • قطب الكلوريد الكهربي (51710843)
  • القطب الكهربي النحاسي (51710844)
  • قطب السيانيد الكهربي (51710845)
  • قطب الفلوريد الكهربي (51710846)
  • قطب اليوديد الكهربي (51710847)
  • قطب الرصاص الكهربي (51710848)
  • قطب النترات الكهربي (51710849)
  • قطب البوتاسيوم الكهربي (51710850)
  • قطب الفضة/الكبريتيد الكهربي (51710851)

لمعرفة المزيد عن الأقطاب الكهربية الانتقائية للأيونات المجمعة: www.mt.com/perfectION

 

يمكنك الاطلاع على مزيد من المعلومات في الفصول الفرعية الإضافية لدليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات – النظرية والتطبيق

 

3.1 تحديد جهاز قياس الأيونات

3.2 اختيار الحساس

3.3 اختيار المحلول

3.4 إضافة ملحقات أخرى مثالية

3.5 الفحص السهل للنظام

4. الممارسة الجيدة لقطب ISE

يقدم هذا الفصل بعض التلميحات والتوصيات المتعلقة للاستخدام اليومي لأقطاب ISE. وهي تستند إلى قواعد التعامل والتشغيل المقبولة بشكل عام وتدعمك للوصول إلى مستوى الممارسة الجيدة. ويركز الفصل الفرعي الأول على تحضير العينات لقياس أقطاب ISE.

حيث يتم إجراء قياسات أقطاب ISE في العينات السائلة. ومن ثمَّ، يجب إذابة العينات الصلبة. ويمكن في كثير من الأحيان استخلاص الأيون التحليلي. ويجب استخدام الماء منزوع الأيونات من أجل التحلل والاستخراج. كما قد تحتاج العينات أيضًا إلى التخفيف للوصول إلى النطاق الخطي لقطب ISE. مذيب التخفيف: الماء منزوع الأيونات.

يمكنك الاطلاع على مزيد من المعلومات في الفصول الفرعية الإضافية لدليل القطب الكهربي الانتقائي للأيونات – النظرية والتطبيق

 

4.1 تحضير العينات لقياس قطب ISE

4.2 الخطوات التحضيرية لقطب ISE

4.3 القياس والمعايرة – التقليب والشطف

4.4 الآثار العملية لأنواع أقطاب ISE

4.5 تخزين أقطاب ISE

 

Good Electrochemistry Practice™ - تعرف على مخاطر قياس الأس الهيدروجيني

قياس الأس الهيدروجيني في المختبر هو تحليل شائع لكن قد تتم العديد من الأمور على نحو خاطئ. ينطبق نفس الشيء على قياس التوصيلية الكهربية وتركيز الأيونات والأكسجين المذاب والاختزال. وبالتالي فإن Good Electrochemistry Practice™‎ يرشدك خلال دورة حياة المنتج بالكامل ويكتشف المخاطر المحتملة ويبحث عن الأدوات المناسبة لمعالجة أية مشكلة ويضمن نتائج جيدة.

  • المحافظة على دقة النتائج
  • الامتثال للوائح
  • الحد من المخاطر
  • زيادة الإنتاجية وخفض التكاليف
  • حماية الاستثمار

تعرف على المزيد حول الممارسة الجيدة للكيمياء الكهربائية

5. استكشاف الأخطاء وإصلاحها

عند حدوث مشكلات، اتبع إجراءً منهجيًا لتحديد مصادر الخطأ. وتحقق بشكل ثابت من المكونات الأربعة لنظام القياس واحدًا تلو الآخر. وراجع بيانات الشركة المصنعة.

يُعد الاختيار السهل للنظام كما هو موضح في الفصل السابق الخطوة الأولية لتحديد المشكلة واستعادة المستوى الأصلي للأداء. ويقدم هذا الدليل قائمة مراجعة عامة لاكتشاف مشكلات القياس الانتقائي للأيونات، وتتضمن النقاط التالية: جهاز القياس، القطب الكهربي، التطبيق، التقنية.

معرفة الكيفية
Thank you for visiting www.mt.com. We have tried to optimize your experience while on the site, but we noticed that you are using an older version of a web browser. We would like to let you know that some features on the site may not be available or may not work as nicely as they would on a newer browser version. If you would like to take full advantage of the site, please update your web browser to help improve your experience while browsing www.mt.com.