Ионоселективные электроды (ИСЭ) - это современные аналитические датчики для быстрого и точного определения активности ионов в широком спектре лабораторных и полевых исследований. Эффективное определение концентрации ионов имеет первостепенное значение в таких отраслях, как биомедицина, мониторинг окружающей среды и пищевая промышленность. METTLER TOLEDO предлагает комплексные решения для измерения различных ионов, таких как фторид, хлорид, натрий, калий, кальций, нитрат и другие.
Широкий ассортимент полуэлементов и модульных комбинированных ионоселективных электродов, изготовленных из высококачественных материалов и оснащенных эффективными функциями, рассчитан на то, чтобы предложить полную систему сравнения при работе в таких отраслях, как биомедицина, мониторинг условий окружающей среды, горно-обогатительная и нефтеперерабатывающая промышленность.
С комбинированным ионоселективным датчиком PerfectION™ вы можете быть уверены в точности. Конструкция, требующая минимального технического обслуживания, гарантирует продолжительный срок эксплуатации.
Ионоселективные электроды из полуэлементов ИСЭ METTLER TOLEDO из универсального корпуса и ион-специфичного модуля, который можно быстро заменять для измерения различных типов ионов. Чтобы получить легко считываемые показания для интересующих объектов, необходимо лишь выбрать правильный полуэлемент для конкретной области применения
С помощью мембран Click & Clear™ ионоселективных электродов PerfectION™ достигается оптимальный контакт электролита. Они также оснащены эффективным механизмом для быстрой очистки. Промывка и очистка выполняется простым нажатием на колпачок.
Новый сменный модуль датчиков PerfectION™ восстанавливает работоспособность электрода и снижает затраты. Достаточно просто открутить старый модель и прикрутить новый.
METTLER TOLEDO предлагает полноценные электрохимические системы - от измерительных приборов и датчиков до калибровочных растворов и программного обеспечения. Воспользуйтесь преимуществами широкого ассортимента и выберите подходящий ионоселективный электрод для вашей задачи.
МЕТТЛЕР ТОЛЕДО обеспечивает комплексную поддержку измерительного оборудования на протяжении всего срока службы: от установки до профилактического технического обслуживания, от калибровки до ремонта.
ИСЭ - это инструмент для потенциометрического анализа, обеспечивающий быстрое и простое измерение активности ионов. Для проведения анализа ион должен быть растворен в воде.
Ионоселективные электроды поставляются либо в виде комбинированных электродов, либо в виде полуэлементов. В комбинированном варианте измерительный и опорный электроды объединены в одном датчике, тогда как полуэлемент состоит только из ионоселективного элемента. Для получения полноценной измерительной системы к полуэлементу необходимо добавить подходящий электрод сравнения.
Чувствительным элементом ИСЭ является ионоселективная мембрана, которая создает различные потенциалы при разных концентрациях ионов. Следовательно, разность потенциалов между ионоселективным и опорным электродом изменяется соответственно и измеряется иономером. Эта разность потенциалов пропорциональна активности выбранного иона в растворе. Активность иона зависит от его концентрации и ионной силы раствора образца. В повседневной практике вместо активности оценивается концентрация ионов. Обычными единицами измерения концентрации являются моль/л, мг/л или промилле.
Технически мы настоятельно рекомендуем использовать ИСЭ только для водных стандартных растворов и образцов.
Прямые измерения в растворителях (например, этаноле или метаноле) могут изменить основные свойства электродов, такие как чувствительность, селективность, время отклика и срок службы. Существует несколько исследовательских работ об изучении поведения ИСЭ в различных органических растворителях и их смесях с водой, свидетельствующих о снижении общей производительности электрода. С научной точки зрения, неводные растворители влияют на ионную активность, и поэтому изменение процентного объема органическими растворителями с водой может изменить электродные потенциалы. Изменение растворителя может вызвать изменения в термодинамических и кинетических свойствах присутствующих ионов. Кроме того, растворимость мембраны ИСЭ, стабильность других металлов, адсорбция конкретных ионов и/или ионов металлов на мембране, а также любые неопределенные поверхностные реакции могут сильно зависеть от растворителя и, следовательно, требуют разработки соответствующего метода в соответствии с образцом.
Существуют альтернативные способы измерения таких образцов. Например, в случае неорганического фторида в неводных растворителях его можно измерить с помощью фторидного электрода после извлечения фторида в водные растворы или после диффузии, адсорбции или озоления (в зависимости от того, что применимо).
В руководстве пользователя каждого датчика приведена информация о правилах его краткосрочного или длительного хранения. Как правило, при длительном хранении ионоселективные электроды держат сухими.
Потенциал датчика измеряется при различных концентрациях интересующего иона. По результатам строится кривая сигнала в мВ относительно концентрации (по логарифмической шкале). Как правило, кривая имеет S-образную форму: довольно плоская при очень высоких и очень низких концентрациях и почти линейная между ними. Пределы обнаружения определяются диапазоном, в котором кривая имеет более или менее линейный характер. Чтобы сделать ИСЭ пригодным для анализа в другом диапазоне, пришлось бы изменить поверхность мембраны (увеличить для более низких концентраций) или использовать в мембране другое ионоселективное вещество.
Натрий-селективный (натриевый) электрод — это стеклянный электрод, очень похожий на рН-электрод. Стеклянные рН-электроды демонстрируют незначительную щелочную погрешность. Усиление щелочной погрешности приводит к натрий-селективным электродам, которые реагируют только на изменение концентрации ионов натрия при значениях рН выше 7. Срок эксплуатации натриевого ИСЭ сравним со сроком эксплуатации рН-электрода и зависит от ряда факторов (например, воздействия высокой температуры, экстремальных значений рН и т. д.).
Наиболее важной частью ИСЭ является ионоселективная мембрана. Состав мембраны зависит от анализируемого иона. Для повседневного использования существуют три различных типа мембран:
Раствор коррекции ионной силы (Ionic Strength Adjustmen, ISAt) обеспечивает высокую и постоянную фоновую ионную силу. Соответствующий раствор ISA выбирается в зависимости от измеряемого иона. Растворы ISA добавляются в одинаковой пропорции к образцу и стандартам. Например, растворы TISAB II или TISAB III используются для измерения фторидов, регулируя ионную силу, значение pH и комплекс мешающих ионов.
Время отклика зависит от типа иона и его концентрации.
У относительно быстрых датчиков для Na+ и F- время отклика составляет от 1 до 3 минут при более высокой концентрации, а при более низкой увеличивается до 5–10 минут.
Размер иона оказывает большое влияние на скорость измерения. Вот почему для измерения многих других ионов требуется больше времени. Анализ тяжелых металлов, таких как Cu2+ или Cd2+, может занимать 20–30 минут при низких концентрациях.
Чтобы быстрее получить стабильный сигнал, необходимо аккуратно и постоянно перемешивать образец. Стабилизация происходит быстрее при переходе от более низкой концентрации к более высокой, чем наоборот. По этой причине при калибровке и измерении рекомендуется всегда начинать с самой низкой концентрации.
При использовании полуэлементного датчика требования следующие:
При использовании комбинированного электрода (PerfectION™) требования следующие: