ISE 的离子选择电极

为什么要测量特定离子？

离子选择电极 (ISE) 是一类对特定离子（如钠离子 (Na+) 或溴离子 (Br)）的存在做出反应的传感器。它们与参比电极结合使用，以毫克/升为单位报告离子浓度。

最常见的 ISE 测量铵（NH4+）、硝酸盐（NO3-）或氯化物（Cl-）。氨和硝酸盐之所以重要，是因为它们是氮基营养物的指标。它们通常用于检测污水处理厂或农业活动造成的污染。氯化物测量通常用作海水或其他污染源污染的指标，这些污染源的氯化物含量高于自然水域的预期含量。目前大约有 30 种其他 ISE 可供使用，其中一些效果更好。

长期比离子趋势的变化可能预示着需要对水及其污染源进行更详细的化学研究。

如何测量比离子？

ISE 有两种类型。固态 “ISE 由固体材料制成。氯化物传感器就是一个例子，它只是一小块银。不同的氯离子浓度会在银表面产生不同的电压电位，这些电压使用与 pH 传感器相同的参比电极进行测量。

液膜 “ISE 由一层薄薄的聚合物膜构成，膜上覆盖着含有电极丝的电解质。膜上 “掺杂 “了各种材料，这些材料会对特定离子的存在做出反应，并产生与离子浓度相关的电压电位。与固态 ISE 一样，这些电压也是使用与 pH 传感器相同的参比电极测量的。

遗憾的是，许多特异性离子传感器的特异性并不高。例如，铵 ISE 会受到大小和电荷 (+1) 相似的离子的干扰。钾在淡水中的干扰较小（通常），但在海水中，即使没有铵存在，钠离子也会导致高达 12 mg/l-N 氨的错误读数。

因此，铵和硝酸盐传感器在海水中不起作用。

有些离子物种会受到样本水 pH 值的影响。例如，铵在高 pH 值下会转化为氨气 (NH3)（氨的 pKa 值为 9.3）。这一现象与 ISE 的操作无关，但通过使用 ISE 测量铵和 pH 值，可以计算出氨的浓度，以及以 mg/L-N 为单位的总氨（铵加氨）（即毫克/升氮，无论是铵还是氨的形式）。这在高 pH 值条件下操作时非常方便，因为此时可能同时存在氨和铵两种物质。

ISE 很容易校准，除非您想正确校准。这需要进行四点校准，以获得更高的精度–在两个温度下校准两个浓度。大多数人选择在接近实际测量预期温度的温度下校准两种浓度。按照仪器说明进行操作。可提供多种不同浓度的校准标准。

大多数 ISE 通过简单的 O 形圈密封拧入接收器。这样，当传感器头的寿命耗尽时，更换传感器头就很容易了。Rev – 9.20 请参阅下文 “校准离子选择电极时活性与浓度的区别”，了解校准标准的使用方法。

关于 ISE 实地测量，我应该知道些什么？

ISE 在积累污垢之前，往往会远远超出精度规格。每个用户都必须评估 ISE 在特定情况下的性能，以确定 ISE 在超过所需的精度范围之前可以工作多长时间。最好不要让 ISE 变干，因此应在传感器储存杯中放入少量自来水，以确保 100% 的湿度。