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离子选择电极指南-理论和实践 |
本“离子选择电极指南”着重介绍如何在实验室中选择性地测量离子。针对特殊应用有相应的提示和技巧，测量基础在理论部分有详细的描述。注意遵循良好的测量规范，如ISE测量和校准的一般样品准备，ISEs的存储或建立ISE标准操作步骤。
“离子选择电极指南”涵盖以下主题及更多内容：
- 离子选择电极简介及理论背景
- 经典应用实例
- 如何执行简单的系统检查
- 良好的ISE规范(样品准备、测量和校准，建立ISE标准操作步骤)
- 故障排除
离子选择电极指南概览
1. ISEs能做什么？
离子选择性电极(ISEs)是一种快速、直接测定样品溶液离子活性的现代分析工具。与相应的离子计或滴定仪连接，ISEs形成一个经济性和多功能的测量系统。ISEs遵循所有实验室都熟悉的Nernst方程。因此，ISEs很容易被理解，而且在许多情况下被简便地应用。
离子选择电极用于测定相应离子的活度(游离离子)。离子较好溶解在水中。当样品不溶解时，也可以将离子提取出来。但是，样品的颜色和浊度不会干扰测量。另一种分析技术是离子色谱法(IC)或滴定法。对于IC，样品溶液必须澄清，分析物离子浓度较好在ppm范围内，并且设备成本较高。
ISEs在传统的实验室条件下工作。典型的测量范围从10-1mol/L到10-6mol/L，根据ISE类型不同，温度范围可从0°C到50°C或80°C，通常在20°C、25°C和37°C。允许的pH范围适中，避免高碱性或极端酸性样品。
这些宽松的条件使ISE的应用范围更广。化学和制药样品以及环境监测、水质检测、食品厂等非常适合于ISE分析。ISEs因测量离子的活性而特别适用于生物和医学样品的测试。
测试阳离子的ISEs
铵，钡，钙，镉，铜，铅，锂，钾，银，钠
测试阴离子的ISEs
溴，氯化物，氰化物，氟化物，氟硼酸盐，碘，硝酸盐，硫化物，硫氰酸盐
在离子选择电极-理论和实践指南的附加章节中可以找到更多信息。– 《理论和实践》
1.1 什么时候使用离子选择电极？
1.2 离子选择电极的工作原理？
1.3 选择性，离子强度
1.4 离子选择电极类型
1.5 典型测量范围
1.6 电极响应时间
1.7 限值
1.8 测量步骤
1.9 测量步骤的优势
1.10 低浓度校准方法
2. 什么是典型的测量？
离子选择性电极应用广泛.。测量目的包括研究项目、教育任务、生产监测和质量控制。下面是优选的工业领域的典型应用。
| 农业 | 土壤和植物材料中的硝酸盐、钾、钙和氯化物；肥料中的硝酸盐 |
| 生物医学和临床实验室 | 血清、血液和其他体液中的钙、钾和氯化物；骨骼和牙齿结构中的氟化物 |
| 饮料 | 果汁和啤酒中的钠和氯化物；果汁中的钾；饮料、茶、啤酒等中的氟化物 |
| 化学 | 用于进料检验、质量控制和废水监测的ISEs |
| 洗涤剂 | 钙、钡对洗涤剂作用的研究 |
| 教育 | 本科分析化学培训；活度系数、溶解度、平衡等实验。 |
| 电镀 | 镀液中的氟化物和氯化物；铜 |
| 环境 | 氟化物、氰化物、氯化物和硫化物的污染监测 |
| 爆炸物 | 炸药中的氟化物、氯化物和硝酸盐及其燃烧产物 |
| 食品 | 肉类和肉类防腐剂中的硝酸盐；肉类、鱼、乳制品等的钠和氯化物；牛奶和乳制品中的钙；蔬菜中的硝酸盐 |
| 采矿（业） | 铝生产工人尿氟监测 |
| 纸和纸浆 | 制浆液中的硫化物和氯化物、回收循环和废水 |
| 制药 | 研究和质量监控样品中的氟化物浓度；其它ISEs的应用 |
| 发电 | 废水中的氯化物、钠、钙；核燃料后处理中的氟化物 |
| 水 | 饮用水中的钾、钠、钙、氯化物、酿造水等；废水和废水中的硝酸盐 |
在离子选择电极-理论和实践指南的附加章节中可以找到更多信息 – 《理论和实践》
2.1 优选工业领域的典型应用
2.2 优选应用案例
3. 仪表-电极-溶液系统
基于合适的测量系统可进行快速、可靠地离子浓度测量。五个步骤将为您的应用提供正确的测量系统。让我们从选择合适的离子计开始。
用户对离子仪表有不同的需求。因此，制造商会提供不同的规格来满足需要。入门级仪表为基本应用提供了较基础的功能。专家级仪表具有许多功能，包括增量法、含自动结果计算的内置方法、合规性支持和自动化。另一个标准是使用地点：台式仪表用于实验室，对于现场应用，建议便携式仪表。
METTLER TOLEDO提供一系列的离子选择电极：the perfectION™ 系列
这些复合电极确保了较高的性能和简便的操作。特殊的Click & Clear™液络部允许样品类型多种多样：不论是易溶于水溶液的离子还是在更复杂的基质中，如废水，perfectION™始终提供正确的结果。我们为以下perfectION™电极提供价值指南：
- 钙离子电极（51710842）
- 氯离子电极（51710843）
- 铜离子电极（51710844）
- 氰离子化物电极（51710845）
- 氟离子电极（51710846）
- 碘离子电极（51710847）
- 铅离子电极（51710848）
- 硝酸根离子电极（51710849）
- 钾离子电极（51710850）
- 硫化银离子电极（/ 51710851）
在离子选择电极-理论和实践指南的附加章节中可以找到更多信息 – 《理论和实践》
3.1 选择合适的仪表
3.2 选择合适的电极
3.3 选择合适的溶液
3.4 添加更多附件
3.5 简单的系统检查
4. 良好的ISE规范
本章为ISEs的日常使用提供了一些提示和建议。它们基于常规的处理和操作规程，并帮助您达到良好的实践水平。第一章着重于ISE测量的样品准备。
ISE测量是在液体样品中进行的。因此，固体样品需要溶解。分析物离子通常可以被提取，可用去离子水溶解和提取。样品也可能需要稀释才能达到ISE的线性范围。稀释溶剂：去离子水。
在离子选择电极-理论和实践指南的附加章节中可以找到更多信息。– 《理论和实践》
4.1 ISE测量样品的制备
4.2 ISE准备步骤
4.3 测量和校准-搅拌和清洗
4.4 ISE类型的实际案例
4.5 ISEs的存储
良好的电化学规范™-了解您pH测量的风险
pH测量是实验室中的一种常规分析，但是很多方面都可能出错。电导率、离子浓度、溶解氧和氧化还原也是如此。良好的电化学管理规范™指导您完成整个产品生命周期，发现可能的风险，找到正确的工具来解决这些问题，确保获得良好的结果。
- 确保结果的准确性和精确性
- 合规性
- 较低的风险
- 提高效率和降低成本
- 投资保护
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5. 故障排除
当出现问题时，请按照系统的步骤查找错误来源。严格检查测量系统的四个方面。请参阅制造商数据。
正如前面一章所解释的，简单的系统检查是定位问题和恢复原始性能水平的第一步。本指南提供了一种通用的离子选择性测量故障排除清单，包括仪表、电极、应用、技术等。
