Новочеркасский завод сварочных электродов

Ионоселективные электроды

Ионоселективными электродами называются электроды, которые выполняют функцию индикаторов или измерителей, у ионоселективных электродов относительно высокая специфичность направленная к отдельному иону или же отдельному типу ионов.ionoselektivnye-elektrody

Ионоселективные электроды являются специальными электрохимическими электродами, чей равновесный потенциал, в растворе электролита который содержит в себе определённые ионы, непосредственно зависит напрямую от концентрации этих самых ионов.

Благодаря такому свойству электродов, их активно используют для более точного определения концентрации и конечно же активности разных ионов которые содержатся в растворах, ещё ионоселективные электроды используют для контроля и анализа процессов, которые в свою очередь протекают с неизбежным изменением ионного состава этого исходного раствора.

Достоинства ионоселективных электродов заключаются в том, что они не оказывают никакого постороннего воздействия на исследуемый раствор, они портативны, они так же пригодны для прямых определений и пригодны для определений в качестве индикаторов — в титриметрии.

Ионоселективные электроды в зависимости от типа мембраны, можно подразделить на несколько групп:

  1. Электроды твёрдые — гомогенные или гетерогенные, на основе ионообменных смол, осадков, стёкол, поликристаллов.
  2. Электроды жидкостные, на основе жидких ионитов — нейтральные переносчики биологически активных веществ.
  3. Энзимные и газовые электроды.

Все электроды в основе своей конструкции обладают ионочувствительной мембраной, которая является проницаемой для определённого, конкретного типа ионов.

Именно поэтому и появляется возможность для высоко-селективного определения.

Для того чтобы создать такие мембранные, ионоселективные электроды, используют достаточно широкий спектр различных электродноактивных веществ, таких как поликристаллы, твёрдые и жидкие иониты, синтетические и природные, ациклические и циклические органические соединения, которые селективно связывают те или иные ионы.

Большим плюсом ионометрии является то, что что она очень проста в обращении и стоимость данной аппаратуры вполне доступна, несмотря на это экспрессность анализа является очень высокой, что в свою очередь и влияет на широкое распространение данных электродов в нашем мире.

Стоит отметить, что данные электроды имеют повышенную чувствительность к анионам и к катионам.

ionoselektivnye elektrodyПрименение

В первую очередь ионоселективные электроды применяют для анализа различных природных вод, для контроля за загрязнениями окружающей среды, морских вод, осадков, для анализа почв и для анализа льда.

 Ионоселективные электроды применяют при проведении медицинских и биологических исследований, анализов для того что бы определить ионный состав биологических сред, а так же для определения внутриклеточной активности данных ионов.

В основном, самый главный элемент ионоселективного электрода — это мембрана, она проницаема, в идеале естественно только для определённого иона.

Т.О возникающее между растворами электролита, между растворами которые разделяет между собой данная мембрана, появляется стабильная разность потенциалов, эта разность образуется из диффузного потенциала, который в свою очередь появляется внутри мембраны.

Если определить электродвижущую силу гальванического элемента, то можно с лёгкостью измерить в исследуемом растворе концентрацию ионов.

Что касается гальванического элемента, то он состоит из анализируемого и стандартного раствора, которые периодически между собой контактируют.

В каждый из этих растворов погружают одинаковые ионоселективные электроды, которые чувствительны лишь к определённому иону.

При всём при этом, нужно заранее знать концентрацию ионов, которые содержаться в стандартном растворе.

Стоит заметить, что на практике, мембрана ионоселективного электрода проницаема не только для определяемых ионов, но и для посторонних ионов, которые имеют способность вмешиваться и мешать, влиять на достоверность анализа, на достоверность процесса определения ионов.

Дело в том, что мембранная селективность напрямую зависит именно от концентрации этих самых определяемых и мешающих процессу ионов.

Именно поэтому для ионоселективных электродов используются несколько характеристик, а именно, интервал концентраций для определяемых ионов и коэффициент необходимой электродной селективности.

Обратите внимание, что предел большинства электродов данного типа, для обнаружения ионов составляет примерно от 10-6 до 1 моль/литр.ionoselektivnye-elektrody 2

Плюсы

  • Электроды никак не воздействуют на раствор который в данный момент исследуется.
  • Электроды как и их анализаторы, в большинстве случаев являются портативными.
  • Электроды можно применять как для прямолинейного анализа, так и в виде индикатора в титриметрии.

Типы ионоселективных электродов

Ионоселективные твёрдые электроды - мембраны этого типа электродов являются монокристаллами или же поликристаллами солей, которые очень неохотно растворяются в воде.

Твёрдая мембрана в ионоселективных электродах говорит о том, что эти электроды являются галогенсеребряными, лантафторидными, сульфидсеребряными, а так же электродами, на основе халькогенидов и сульфидов.

К этому типу можно отнести и стеклянные электроды.

Ионоселективные жидкостные электроды - жидкостные мембраны основаны из растворов различных ионообменных веществ, таких к примеру как жидкие аниониты или жидкие катиониты.

При воздействии пористых перегородок, эти самые растворы имеют склонность отделяться от исследуемых растворов, в процессе этого начинает возникать разность потенциалов.

Ионоселективные газовые электроды - примечательно то, что именно газовый ионоселективный электрод является практически обычным электродом и вспомогательным сравнительным электродом, которые в свою очередь контактируют с с вспомогательным раствором, который в свою очередь непременно отделяется от раствора исследуемого, либо гидрофобной и как правило газонипроницаемой ionoselektivny elektrodмимбраной, либо же газовой прослойкой.

Самыми главными преимуществами таких ионоселективных газовых электродов является невосприимчивость к различным механическим помехам, достаточно долгий срок использования данного типа электрода, и конечно же быстрое время получения нужных результатов, а именно отклика электрода.

Самым распространённым жидкостным электродом является электрод для определения и анализа содержания в растворе аммиака.

Ионоселективные энзимные электроды - энзимные электроды схожи по своим действиям с мембранными электродами, единственная разница между энзимными и мембранными электродами заключается в том, что в энзимных электродах, используются не мембраны, а энзимы, которые мобилизуются на индикаторной поверхности этого самого электрода.

Эффективность применения энзимовых электродов напрямую зависит от того, насколько высокая концентрация этих самых энзимов содержится в гелиевом слое.

Энзимные ионоселективные электроды широко применяются и в определении содержании мочевины, глюкозы и в определении содержании различных аминокислот.