Electrodos de iones de amoníaco

Siglo pasadoEn la década de 1960, muchas instituciones de investigación y productores de electrodos desarrollaron electrodos selectivos de iones (ise) y los aplicaron en la práctica. Desde entonces, el ISE ha madurado y se ha convertido en un método rápido y sencillo para medir la actividad o concentración de iones. Hoy en día, los usuarios de Ise pueden usar una serie de electrodos confiables, iómetros y opciones prácticas. Se han desarrollado una gran cantidad de aplicaciones para determinar la concentración de iones en una variedad de muestras. Por ejemplo, alimentos, bebidas, agua, medio ambiente, medicamentos, productos químicos, cría, monitoreo inalámbrico y muchos otros campos.

ISEForma de trabajar

Los electrodos selectivos de iones se dividen en electrodos compuestos, baterías individuales y electrodos de tres en uno.El elemento de membrana sensible del ISE es una membrana selectiva de iones, que puede producir diferentes potenciales en diferentes concentraciones de iones. Por lo tanto, la diferencia de potencial entre el electrodo de medición selectiva de iones y el electrodo de referencia cambia en consecuencia, lo que se puede medir con un ionómetro. Esta diferencia de potencial es proporcional a la actividad de los iones relacionados en la solución. La actividad iónica está relacionada con la concentración y la intensidad iónica de la solución de muestra. Las unidades de concentración comunes son MOL / l, mg / l o ppm.

La relación entre la actividad iónica de la ecuación de nenst y la medición de la diferencia de potencial:

E = E₀+2.3(RT/nF) •loga_i(a)_i= Ci•γ )

Valor de medición del potencial del electrodo e, mV E₀Potencial estándar (constante de electrodo específica), mV

Constante de gas r, temperatura J / mol K t, K (temperatura termodinámica estándar 25 ° c (298,15 k))

Constante de Faraday de carga de iones N f, C/mol

AI mide la actividad del ion i, ci mide la concentración del ion I

Coeficiente de influencia de la intensidad de los iones totales gamma

Selectividad del Ise

Los electrodos selectivos de iones son sensibles a la actividad de medición de iones específicos. Sin embargo, también responden a otros iones hasta cierto punto. La influencia de los iones de interferencia se expresa como el coeficiente de selectividad.K。示例： K (K)^{- sí.}/ Na^{- sí.}) = 2,6 • 10^{- 3}Para el potasioEn el caso del ise, K^{- sí.}Mayor selectividad,K^{- sí.}yLa^{- sí.}La relación de selectividad es1: 2.6 * 10^-3O 385: 1. Se puede entender como el ISE de potasio para k^{- sí.}La selectividad esLa^{- sí.}de385 veces. Por lo tanto, la extensión de la ecuación de nenst incluye el efecto de los iones de interferencia en la medición potencial e del ise:

E = E₀+2,3(RT/n)_iF)•log [ai +Σ(K)_ij•a_j ^ni/nj))

ÖTodos los iones de interferenciaTodos los K de J_ijSuma

K_ijMedir el coeficiente de selectividad del ion I en comparación con el ion de interferencia j

a_jInterferencia con la actividad del ion j

Ni mide la carga iónica del ion I

La carga iónica de NJ interfiere con el Ion j

Tiempo de respuesta del electrodo

AlcanzarEl tiempo necesario para estabilizar el potencial al 99% responde rápidamente en una solución de alta concentración y varios minutos en una solución tan baja como el límite de detección. Tiempo de respuesta normal para un ISE nuevo y bueno:

Cristales y películas de vidrio:De 3 a 5 minutos

Película de polímero:Mezcla a media velocidad de 5 a 8 minutos

Regulador de la intensidad iónica(ISA)

usarAl realizar mediciones de iones por ise, es importante usar soluciones isa. Las soluciones Isa o los reguladores de intensidad iónica total (tisab) deben mantener la intensidad iónica relativamente consistente de las diferentes muestras con el líquido de calibración. Añadir la solución Isa a la muestra y la solución estándar en la misma proporción. Para obtener información sobre cómo elegir una solución isa, consulte la información pertinente. En la mayoría de los casos, la adición de 2 ml de solución Isa por cada 100 ml de solución es suficiente para ajustar la intensidad iónica de la muestra y la solución estándar.

Siglo pasadoEn la década de 1960, muchas instituciones de investigación y productores de electrodos desarrollaron electrodos selectivos de iones (ise) y los aplicaron en la práctica. Desde entonces, el ISE ha madurado y se ha convertido en un método rápido y sencillo para medir la actividad o concentración de iones. Hoy en día, los usuarios de Ise pueden usar una serie de electrodos confiables, iómetros y opciones prácticas. Se han desarrollado una gran cantidad de aplicaciones para determinar la concentración de iones en una variedad de muestras. Por ejemplo, alimentos, bebidas, agua, medio ambiente, medicamentos, productos químicos, cría, monitoreo inalámbrico y muchos otros campos.

ISEForma de trabajar

Los electrodos selectivos iónicos se dividen en electrodos compuestos, electrodos individuales y electrodos trinitarios.El elemento de membrana sensible del ISE es una membrana selectiva de iones, que puede producir diferentes potenciales en diferentes concentraciones de iones. Por lo tanto, la diferencia de potencial entre el electrodo de medición selectiva de iones y el electrodo de referencia cambia en consecuencia, lo que se puede medir con un ionómetro. Esta diferencia de potencial es proporcional a la actividad de los iones relacionados en la solución. La actividad iónica está relacionada con la concentración y la intensidad iónica de la solución de muestra. Las unidades de concentración comunes son MOL / l, mg / l o ppm.

La relación entre la actividad iónica de la ecuación de nenst y la medición de la diferencia de potencial:

E = E₀+2.3(RT/nF) •loga_i(a)_i= Ci•γ )

Valor de medición del potencial del electrodo e, mV E₀Potencial estándar (constante de electrodo específica), mV

Constante de gas r, temperatura J / mol K t, K (temperatura termodinámica estándar 25 ° c (298,15 k))

Constante de Faraday de carga de iones N f, C/mol

AI mide la actividad del ion i, ci mide la concentración del ion I

Coeficiente de influencia de la intensidad de los iones totales gamma

Selectividad del Ise

Los electrodos selectivos de iones son sensibles a la actividad de medición de iones específicos. Sin embargo, también responden a otros iones hasta cierto punto. La influencia de los iones de interferencia se expresa como el coeficiente de selectividad.K。示例： K (K)^{- sí.}/ Na^{- sí.}) = 2,6 • 10^{- 3}Para el potasioEn el caso del ise, K^{- sí.}Mayor selectividad,K^{- sí.}yLa^{- sí.}La relación de selectividad es1: 2.6 * 10^-3O 385: 1. Se puede entender como el ISE de potasio para k^{- sí.}La selectividad esLa^{- sí.}de385 veces. Por lo tanto, la extensión de la ecuación de nenst incluye el efecto de los iones de interferencia en la medición potencial e del ise:

E = E₀+2,3(RT/n)_iF)•log [ai +Σ(K)_ij•a_j ^ni/nj))

ÖTodos los iones de interferenciaTodos los K de J_ijSuma

K_ijMedir el coeficiente de selectividad del ion I en comparación con el ion de interferencia j

a_jInterferencia con la actividad del ion j

Ni mide la carga iónica del ion I

La carga iónica de NJ interfiere con el Ion j

Tiempo de respuesta del electrodo

AlcanzarEl tiempo necesario para estabilizar el potencial al 99% responde rápidamente en una solución de alta concentración y varios minutos en una solución tan baja como el límite de detección. Tiempo de respuesta normal para un ISE nuevo y bueno:

Cristales y películas de vidrio:De 3 a 5 minutos

Película de polímero:Mezcla a media velocidad de 5 a 8 minutos

Regulador de la intensidad iónica (ISA)

usarAl realizar mediciones de iones por ise, es importante usar soluciones isa. Las soluciones Isa o los reguladores de intensidad iónica total (tisab) deben mantener la intensidad iónica relativamente consistente de las diferentes muestras con el líquido de calibración. Añadir la solución Isa a la muestra y la solución estándar en la misma proporción. Para obtener información sobre cómo elegir una solución isa, consulte la información pertinente. En la mayoría de los casos, la adición de 2 ml de solución Isa por cada 100 ml de solución es suficiente para ajustar la intensidad iónica de la muestra y la solución estándar.

Aplicaciones de medición convencionales

Instrucciones de aplicación y mantenimiento

ConsultaParámetros de rendimiento ISE para confirmar si los productos comprados son consistentes con el entorno de aplicación; (por ejemplo, rango de aplicación de ph, rango de temperatura, si hay agua presionada, si hay interferencia electromagnética en el sitio, interferencia de suministro de energía, corrosión de disolventes orgánicos, etc.)

Antes de usarlo, lea cuidadosamente el Manual de operaciones,

Activación y calibración:Antes de salir de la fábrica, el sensor ha completado la activación básica y la verificación de calibración; Antes de la calibración, prepare el equipo pertinente (por ejemplo: ionómetro)Medidor / mv, vaso de precipitados, lavado de botellas, agitador, pipeta, botella aforada, etc.), encendido y activado el sensor durante más de 24 horas antes de comenzar la operación de calibración. (uso de laboratorio, se recomienda calibrar regularmente o antes de usar todos los días, y las operaciones específicas se basan en las especificaciones de laboratorio y la experiencia de uso)

Conservación de electrodos:Usar durante poco tiempo, secar o remojar en agua pura; No lo haga durante mucho tiempo, remoje en una solución estándar de baja concentración o agregue agua regularmente a la tapa protectora para garantizar que la película activa entre en contacto con el agua o pregunte al proveedor.

Precauciones:

Antes de la calibración, es necesario confirmar que el electrodo de conexión eléctrica del instrumento está empapado en una muestra de agua u otra solución de agua.24 horas (electrodos empapados durante más de 48 horas, buena precisión y estabilidad de los datos de calibración).

1. reemplazar el electrodo: cuando la pendiente del electrodo es inferior al 80%, se recomienda reemplazar el nuevo electrodo o la cabeza de membrana;

2. vida útil del electrodo: ≥ 6 meses (ambiente no exigente);

Mantenimiento ise:

Diferentes tipos deEl ISE necesita tomar diferentes medidas de mantenimiento. En cualquier caso, es necesario manipular cuidadosamente la película sensible para evitar cualquier daño mecánico o deterioro químico. No toque la película de polímero. Establecer una velocidad de mezcla baja y media para evitar que el rotor de mezcla magnética salte.

Solución de problemas:

Cuando se produce un problema, siga los pasos sistemáticos para confirmar la fuente del error. Verifique completamente los problemas en el sistema de medición uno por uno, y no opere ciegamente o Póngase en contacto con el proveedor lo antes posible para obtener la solución.

Referencia de operación estándar ISE (dispositivo de datos: ionómetro en línea ion2000)

Instrumentación(compra) se han calibrado todas las fábricas, y hay datos registrados en el certificado de producto. (líquido estándar predeterminado de fábrica 10 ppm, 100 ppm) (el nuevo electrodo se utiliza por primera vez, debe remojarse y activarse en agua del grifo durante 1 - 2 días), si necesita calibrarse por sí mismo, siga los pasos de las instrucciones del instrumento:

Orden de uso de la solución estándar, la concentración es de baja a alta, y el tiempo de inmersión de cada electrodo de solución estándar es de aproximadamenteEn 8 minutos, prevalecerá la estabilidad de la señal mv.

Generación y evitación de errores

Error de principio:El cambio de temperatura de 1 ° c debido a problemas de principio del electrodo de iones, la concentración de iones producirá un error de aproximadamente ± 2%, por lo que el uso del electrodo de iones requiere una compensación de temperatura, o cuando la calibración y el ensayo garantizan la consistencia de la temperatura de prueba en la medida de lo posible;

Regulación de la intensidad iónica:Todas las soluciones de prueba deben agregar la cantidad equivalente correspondiente.ISA， Para garantizar que la muestra y el líquido estándar tengan la misma intensidad iónica; (debido a que la actividad de medición del electrodo se ve afectada por la intensidad de los iones, afecta el factor de cálculo; por ejemplo: actividad a = concentración C × coeficiente de actividad gamma)

Medición del líquido estándar o de la muestra:* se aplica a la medición de agitación de media y baja velocidad;

Interferencia con iones o perturbadores desconocidos:Consulte el grado de influencia de los perturbadores de electrodos selectivos de iones relevantes, evitación efectiva o compensación razonable; O consultasProveedores ise.

Instalación y velocidad de flujo de electrodos en línea

Método de instalación recomendado: instalación de circulaciónV;

Control del caudal: caudal recomendadode 40 L/h.

Precauciones:

Pendiente del nuevo electrodo:

Iones monovalentes:52 ~ 59mV / (NH)₄^{- sí.},K^{- sí.},Li^{- sí.},NO₃^-,Cl^-,F^-,br^-,Yo^-,BF₄^-,ClO₄^-,CN^-,SCN^-,Ag^{- sí.},NH₃,CO₂,La^{- sí.});

Iones bivalentes:22 ~ 29mV / (Ca)^{2 +},Mg^{2 +},Dureza, Cu^{2 +},Ba^{2 +},Pb^{2 +},CD^{2 +},S^{2 -})（25℃）；

Si la pendiente del nuevo electrodo no está dentro del rango mencionado anteriormente, realice las siguientes operaciones:

1. preparar la solución estándar recién preparada; Los electrodos sensibles al gas reemplazan los electrolitos;

2. limpiar los electrodos con agua pura, inspeccionar los elementos sensibles, los conectores de cableado de electrodos, etc.;

3. repita la calibración del electrodo;

4. si el electrodo sigue sin estar calificado después de realizar la operación anterior, Póngase en contacto con el servicio técnico del fabricante.

Lista de parámetros de rendimiento de los electrodos selectivos de iones en línea..Excelente rendimiento de prueba en el rango de 0 - 1000ppm(...)

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