Jon-selektiva elektroder (ISE) är moderna analysverktyg för snabb och exakt bestämning av jonaktivitet i ett stort antal laboratorie- och fälttillämpningar. En effektiv bestämning av jonkoncentrationer är av största vikt inom industrier som biomedicin, miljöövervakning och livsmedelstillverkning. Tillsammans med en lämplig jonmätare eller titrator erbjuder METTLER TOLEDO kompletta lösningar för att täcka alla behov av jonmätning, t.ex. fluorid, klorid, natrium, kalium, kalcium och nitrat.
Oavsett om arten av intresse bestäms i en vattenlösning eller i en mer komplex matris som avloppsvatten, kan du hitta en lämplig sensor för din jonapplikation från vår stora portfölj av ISE-modeller. Alla kombinerade och halvcells ISE:er har en genial konstruktion som kombinerar högkvalitativa material och effektiv teknik för att garantera högsta mätnoggrannhet.
Den innovativa tekniken med hylsor för de kombinerade jonselektiva sonderna i PerfectION™ garanterar exakta avläsningar av jonkoncentrationer och enkel hantering. Det högkvalitativa plastskaftet erbjuder utmärkt kemisk och mekanisk beständighet för krävande tillämpningar.
Jon-selektiva halvcells-ISE-elektroder består av ett universellt axel plus en jonspecifik modul som snabbt kan bytas ut för att mäta olika jonarter. Välj helt enkelt rätt halvcell för din tillämpning för att uppnå enkla avläsningar för de arter du är intresserad av.
Tack vare Click and Clear™-mekanismen i PerfectION™ ISE:erna kan man med ett enkelt klick på locket spola och rengöra förbindelsen, vilket garanterar optimal kontakt mellan provet och elektrolyten och därmed stabila mätresultat. Det går också snabbt och enkelt att fylla på eller byta ut elektrolyt.
Utbytesmodulen för PerfectION™-sensorer återställer elektrodprestanda, vilket minskar fotavtrycket och sparar pengar. Det är bara att skruva loss den gamla och skruva på den nya.
METTLER TOLEDO tillhandahåller kompletta elektrokemiska system. Kombinationen av en jonmätare och en ISE, tillsammans med färdiga ISA- och ISE-lösningar, ger en kostnadseffektiv lösning för att tillförlitligt bestämma jonkoncentrationer.
Vi erbjuder support och service av din mätutrustning under hela dess livslängd, från installation, förebyggande underhåll och kalibrering till reparation av utrustning.
ISE är en potentiometrisk analysteknik som ger en snabb och enkel metod för att mäta jonaktivitet. Jonerna måste lösas upp i vatten. Ett stort antal tillämpningar har utarbetats för att behärska bestämning av jonkoncentrationen i många prover. Proverna kommer från en mängd olika källor, t.ex. livsmedel, drycker, vatten, miljö, medicin, läkemedel och kemikalier.
Jon-selektiva elektroder finns antingen som kombinerade elektroder eller som halvceller. I de förstnämnda är mät- och referenselektroderna kombinerade i en sensor. En halvcell består endast av det jonselektiva elementet. En lämplig referenselektrod måste läggas till för att få ett komplett sensorsystem.
Det sensoriska elementet i ISE är det jonselektiva membranet, som ger olika potentialer vid olika jonkoncentrationer. Potentialdifferensen mellan den jonselektiva elektroden och referenselektroden varierar följaktligen och mäts med en jonmätare. Denna potentialskillnad är proportionell mot aktiviteten hos den valda jonen i lösningen. Aktiviteten hos en jon moduleras av dess koncentration och provlösningens jonstyrka. I den dagliga praktiken utvärderas jonkoncentrationen i stället för aktivitet. De vanliga koncentrationsenheterna är mol/L, mg/L eller ppm.
Tekniskt sett rekommenderar vi starkt att ISE endast används för standarder och prover i vattenlösningar.
Direkt mätning i lösningsmedel (t.ex. etanol eller metanol) kan ändra elektrodernas viktigaste egenskaper, t.ex. känslighet, selektivitet, responstid och livslängd. Det finns flera forskningsarbeten som genomfört beteendestudier av ISE:er i en mängd olika organiska lösningsmedel och deras blandningar med vatten och som har rapporterat en minskning av elektrodens lutning och övergripande prestanda. Vetenskapligt sett har icke-vattenhaltiga lösningsmedel en effekt på joniska aktiviteter, och därför kan förändringen av volymprocenten av organiska lösningsmedel med vatten förändra elektrodpotentialen. En förändring av lösningsmedlet kan orsaka förändringar i de termodynamiska och kinetiska egenskaperna hos de närvarande jonerna. Dessutom kan lösligheten hos ISE-membranet, stabiliteten hos andra metaller, adsorptionen av specifika joner och/eller metalljoner på membranet och eventuella odefinierade ytreaktioner vara starkt lösningsmedelsberoende och kräver därför en lämplig metodutveckling för provet.
Det finns alternativa sätt att mäta sådana prover med ISE. När det gäller oorganisk fluorid i icke-vätskeformiga lösningsmedel kan den till exempel mätas med hjälp av en fluoridelektrod efter extraktion av fluorid i vattenlösningar eller efter diffusion, adsorption eller förfasning (beroende på vad som är tillämpligt).
Alla bruksanvisningar innehåller nödvändig information om sensorns kort- och långtidsförvaring. I allmänhet bör jonselektiva elektroder förvaras torrt vid långtidsförvaring.
Sensorns potential mäts vid många olika koncentrationer av den aktuella jonen. Man ritar en kurva av dessa mV-signaler mot koncentrationen (logaritmisk). Vanligtvis är den S-formad: relativt platt vid mycket höga och mycket låga koncentrationer, nästan linjär däremellan. De angivna detektionsgränserna definieras av det område där beteendet är mer eller mindre linjärt. För att göra en ISE användbar för ett annat område måste man ändra membranytan (större för lägre koncentrationer) eller använda ett annat jonselektivt ämne i membranet.
En natriumselektiv elektrod är en glaselektrod som är mycket lik en pH-elektrod. pH-glaselektroder uppvisar ett försumbart alkalifel, och en förstärkning av "alkalifelet" leder till natriumselektiva elektroder, som endast reagerar på förändringar i natriumjonkoncentrationen vid pH-värden över 7. Därför är en natriumiselektrods livslängd likadan som en pH-elektrods livslängd (1-3 år) och påverkas av flera faktorer (t.ex. förhöjda temperaturer, extrema pH-värden osv.).
Den viktigaste delen av en jonselektiv elektrod är det jonselektiva membranet. Membranets sammansättning beror på analysjonen. För rutinanvändning finns det tre olika membrantyper.
En ISA-lösning (Ionic Strength Adjustment) ger en hög och konstant bakgrundsjonstyrka. Respektive ISA-lösning väljs beroende på den uppmätta jonen. ISA-lösningar tillsätts i samma proportion till provet och standarderna. TISAB II- eller TISAB III-lösningar används t.ex. för fluoridmätningar och justerar jonstyrkan, pH-värdet och komplexa störande joner.
Det finns ingen gräns för förskjutningen vid ISE-mätning.
Vid pH-mätning är det ideala offsetvärdet för pH-elektroder 0 mV vid pH 7 eftersom det inte finns någon skillnad i H+ -koncentrationen inuti och utanför glasmembranet vid pH 7. Detta uppnås eftersom den inre lösningen (inte referenselektrolyten, utan lösningen inuti glasmembranet) är en pH 7-buffertlösning. Avläsningen av en ISE är 0 mV om koncentrationen av den aktuella jonen är lika stor inuti och utanför membranet. Ofta känner vi inte till sammansättningen av den inre lösningen, dvs. inte för perfectION™-elektroder. Därför är den koncentration som resulterar i en 0 mV-avläsning okänd och därmed inte offsetvärdet vid en given jonkoncentration. För samma typ av ISE bör offsetvärdet alltid vara ungefär detsamma. Men om detta värde är -300 mV eller +650 mV är inte relevant. Följaktligen är en gräns för offset inte användbar.
När en halvcellssensor används är kraven följande:
Vid användning av en kombinerad (PerfectION™) elektrod är kraven följande: