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離子選擇性電極(ISE)的使用和維護

離子選擇性電極(ISE)似乎令人生畏,但通過更好地了解它們的工作原理 - 以及使用和護理它們的**佳方式-您可以防止其他人遇到的許多常見問題。

 

不正確的ISE存儲和測量將是不準確的,甚**可能導致傳感器過早失效。繼續閱讀以了解有關硝酸鹽ISE如何工作的更多信息

 

ISE如何運作

何時使用硝酸鹽ISE

如何使用硝酸鹽ISE

保護和維護您的ISE

ISE如何運作

針對不同類型的ISE存在不同的傳感器設計。您要測試的離子(在這種情況下為硝酸鹽)將決定適合您的傳感器技術和設計選擇。

 

硝酸鹽ISE使用聚合物膜傳感器該傳感器包含嵌入該膜中的有機離子交換劑。這些離子交換劑對硝酸根離子具有選擇性,但是如果樣品中存在的其他離子相對于您實際想要測試的濃度很大,則可能會干擾相似大小和電荷的離子。

 

 

為了幫助您預測樣品中的任何潛在干擾,請注意這些膜對于它們設計的特定離子不是100%特異性的。潛在的干擾,從**大到**小,包括:高氯酸鹽,碘化物,亞硝酸鹽,碳酸鹽,氯化物和氟化物。同樣重要的是樣品中不含有機溶劑,因為它們會損壞膜。

 

然而,一些干擾可以使電極用于測量其他物質,如陰離子和陽離子表面活性劑(我們稍后會詳細討論)。

 

離子載體

膜中的離子載體**對感興趣的離子具有親和力才能使電極起作用。當這些載體與離子結合并將其攜帶穿過或進入膜時,產生電勢(mV響應)。

 

當將其與參考電極產生的恒定參考電位進行比較時,可以使用能斯特方程確定硝酸根離子的濃度。 如果您熟悉pH電極如何使用此公式,它對離子選擇性電極的工作方式相同。

 

何時使用硝酸鹽ISE

有一些不同的應用,其中硝酸鹽ISE通常用于直接測量或滴定。**常見的是飲用水和廢水,環境和農業,以及清潔劑和**劑中的表面活性劑。

 

1.飲用水和廢水

能夠直接測量水和廢水中的硝酸鹽是很重要的。有必要監測飲用水中的硝酸鹽含量,因為美**環保局規定**大污染物限量為10 mg / L. 高于此濃度可能會導致負面的健康影響。硝酸鹽通過農業,污水泄漏或自然發生的徑流進入地下水。

 

測量廢水中的硝酸鹽也很重要,這可確保排出的水不含有可能危害環境或飲用水源的水平。為了測試水中的硝酸鹽,硝酸鹽ISE可以與標準方法檢測水和廢水4500-NO 3 -D一起使用。

 

2.環境與農業

在水和土壤樣品中進行直接硝酸鹽測量的能力非常適合環境和農業測試目的。土壤中的硝酸鹽含量會影響作物的生產力,因此農民**保持足夠的水平而不過度施肥,這會導致環境中的徑流和肥料污染。

 

硝酸鹽很容易在水源中積聚,導致藻類大量繁殖,對生態系統產生負面影響。有關環境中硝酸鹽的更多信息,請查看我們的硝酸鹽監測博客,其中包含帶有GPSRugged防水儀表。

 

3.清潔劑和**劑中的表面活性劑

硝酸鹽ISE可用于測量清潔產品中的陰離子和陽離子表面活性劑。由于硝酸鹽ISE響應表面活性劑濃度的變化,我們可以使用這些電極來指示涉及這些表面活性劑的滴定的終點。

 

由于表面活性劑的敏感性,硝酸鹽ISE在標準方法如ASTM D4261ASTM D5806中規定,用于測量各種清潔劑中的陰離子和陽離子表面活性劑,從馬桶清潔劑到食品級**劑。

 

如何使用硝酸鹽ISE

在使用電極時,有不同的測量方法,并遵循幾個**佳實踐,以確保您獲得**佳結果。這些**佳實踐包括:使用離子強度調節劑,調節電極,攪拌標準品和樣品,正確的電極校準和直接測量。 (

 

1.使用離子強度調節器

當使用 離子選擇性電極進行直接測量時,**使用離子強度調節器(ISA)或干擾抑制劑ISAISISA)。執行滴定時通常不需要ISA。

 

ISA確定溶液中離子的活性這允許產生的電壓與離子濃度的相關性。溶液的離子強度會影響離子活性與濃度之間的關系,因此添加ISA可以**大限度地減少樣品之間可能發生的變化。除了固定離子強度,ISISA也復合, 或去除溶液中的干擾離子。

 

如果使用ISAISISA,則**以相同的比例將其添加到樣品和標準品中。如果不這樣做,您的讀數將不準確。

 

2.始終調理您的電極

當您使用新傳感器時,將電極浸泡在不含ISA的稀硝酸鹽標準液中是一種很好的做法。調節電極可以實現快速響應時間和良好的校準。

 

這類似于您需要保持pH電極水合的方式。調節電極時,請確保不要將其長時間置于標準中,因為這會縮短膜的使用壽命。

 

浸沒式pH - 圖如果您的讀數不穩定,讀數漂移,或者在測量具有高離子水平的樣品后,調理電極也是一個好主意。為了適當地調節膜,標準品的濃度應低于待測樣品的離子濃度。

 

我們建議使用0.01M硝酸鹽標準溶液進行調理。但是,如果您要測量較低范圍,請使用更稀釋的標準。

 

3.記得攪拌你的標準和樣品

就像進行pH測量一樣,您希望樣品在進行測量時攪拌。持續攪拌有助于確保準確的讀數。

 

使用攪拌器進行校準和樣品測量非常重要,并且兩者都以相同的速度攪拌。在一個或另一個中攪拌更慢或更快會影響讀數。使用磁力攪拌器 是確保攪拌速度一致的簡單方法。

 

提示:如果您的攪拌器產生熱量,保持其**緣非常重要,這樣電機的熱量不會影響樣品的溫度。這可能會改變離子活動并影響您的讀數。

 

4.定期校準電極

在進行直接測量或使用增量方法時,正確校準儀表非常重要。確保校準標準是新鮮的將確保您的校準準確。

 

使用符合樣品測量范圍的標準也很重要。包裹樣品意味著您使用濃度低于樣品的標準品進行校準,并使用濃度高于樣品的標準品進行校準。您希望您的讀數落在您的標準設定的范圍內。

 

5.嘗試直接測量和已知添加

如果您有一個樣品,您將直接測量硝酸鹽濃度,您可以采取兩種方式。

 

**種方法,如果您知道解決方案的近似值,則可以進行直接測量。**先使用包含預期值的一系列標準校準電極(如上所述),然后進行測量。

 

您的**個選擇是已知的添加方法。如果樣品的濃度完全未知,或者您測量的離子水平非常低,而電極響應可能不是線性的,則這種方式會更好。

 

通過使用已知的添加方法,添加的標準使濃度達到電極可以更**測量的水平??梢酝ㄟ^添加已知體積的已知濃度的硝酸鹽標準物來測量濃度,然后使用電極測量添加前后樣品的mV值以計算濃度。

 

購買硝酸鹽標準

 

保護和維護您的ISE

正確使用和保養您的ISE電極對于確保其繼續正常工作**關重要。您可以采取三種主要預防措施來確保長壽命和**準確的測量:保持ISE充滿電解質填充溶液,正確存放電極,并在需要時更換膜。 (單擊某個主題可以跳過?。?/span>

 

1.ISE充滿電解液填充液

電極**重要的一個方面是參考填充解決方案。注意使用正確的溶液并保持充分填充將確保您保持良好的填充溶液流速。

 

始終確保在使用前檢查您的填充解決方案級別。填充溶液水平不應小于填充孔下方2-3厘米(~1英寸)。此外,在校準和測量之前,應始終移除填充蓋。

 

添加足夠的電解液有助于保持足夠的壓頭和一致的流速,從而產生**準確的測量結果。大多數硝酸鹽ISE使用硫酸銨電解質作為填充溶液。

 

2.妥善存放電極

正確存放電極有助于延長電極的傳感器使用壽命。

 

短期存儲的步驟:

頂部電解質填充溶液

擰上加注孔蓋

將電極直立存放

將電極保存干燥

長期儲存的步驟:

排空填充溶液

拆卸電極

用去離子水沖洗

用密封膜(如封口膜)將陶瓷接頭纏繞在內部閥桿上。

我們建議將模塊拆下,存放干燥并冷藏。(制冷可以減緩傳感器的老化,延長其使用壽命。)

提示:移除模塊時不要接觸傳感膜,這很重要,因為這會損壞傳感膜。

 

3.定期更換膜

傳感模塊的壽命將根據探頭的使用頻率,使用的探頭類型以及存儲方式而有所不同。由于這些變量,模塊可以持續3**6個月的常規測量。

用于半電池ISE的硝酸鹽模塊

檢查傳感模塊狀況的**佳方法是進行斜率檢查。這包括三個簡單的步驟:

 

在燒杯中加入100 mL去離子水和1 mL硝酸鹽標準液。

測量電極的mV。寫下這個號碼。

再加入10 mL標準溶液。注意mV值。

如果模塊狀況良好,則兩個值之間的差值應為20 + 25°C56 +/- 4 mV。如果沒有,請調節電極  并再試一次。

 

不要害怕!

盡管ISE起初可能看起來很棘手,但是一些背景知識和一些保養和維護可以幫助使這些多功能電極更容易使用。

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