Ионоселективный электрод

редактировать

ионоселективный электрод (ISE ), также известный как специфический ионный электрод (SIE ), представляет собой датчик (или датчик ), который преобразует активность определенного иона, растворенного в растворе, в электрическую потенциал. Напряжение теоретически зависит от логарифма ионной активности согласно уравнению Нернста. Ионоселективные электроды используются в аналитической химии и биохимических / биофизических исследованиях, где измерения ионной концентрации в водном растворе.

Содержание

  • 1 Типы ионоселективных мембран
    • 1.1 Стеклянные мембраны
    • 1.2 Кристаллические мембраны
    • 1.3 Мембраны из ионообменной смолы
    • 1.4 Ферментные электроды
  • 2 Щелочной металл ISE
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки

Типы ионоселективных мембран

Есть четыре основных типа ионов -селективная мембрана, используемая в ионоселективных электродах (ИСЭ): стеклянные, твердотельные, жидкие и составные.

Стеклянные мембраны

Стеклянные мембраны изготавливаются из ионообменного типа стекло (силикат или халькогенид ). Этот тип ИСЭ имеет хорошую селективность, но только для нескольких однозарядных катионов ; в основном H, Na и Ag. Халькогенидное стекло также обладает селективностью в отношении двухзарядных ионов металлов, таких как Pb и Cd. Стеклянная мембрана обладает превосходной химической стойкостью и может работать в очень агрессивных средах. Очень распространенным примером этого типа электрода является стеклянный электрод pH.

Кристаллические мембраны

Кристаллические мембраны изготовлены из моно- или поликристаллитов одного вещества. Они обладают хорошей селективностью, потому что только ионы, которые могут внедриться в кристаллическую структуру , могут мешать отклику электрода. В этом основное отличие электродов этого типа от электродов со стеклянной мембраной. Отсутствие внутреннего решения снижает потенциальные переходы. Селективность кристаллических мембран может быть как в отношении катиона, так и аниона мембранообразующего вещества. Примером является селективный фторидный электрод на основе кристаллов LaF 3.

Мембраны из ионообменной смолы

Ионообменные смолы основаны на специальных органических полимерных мембранах, которые содержат специфическое ионообменное вещество (смолу). Это наиболее распространенный тип ионоспецифического электрода. Использование специальных смол позволяет изготавливать селективные электроды для десятков различных ионов, как одноатомных, так и многоатомных. Они также являются наиболее распространенными электродами с анионной селективностью. Однако такие электроды обладают низкой химической и физической прочностью, а также «временем жизни». Примером является калиевый селективный электрод на основе валиномицина в качестве ионообменного агента.

Ферментные электроды

Ферментные электроды определенно не являются истинными ионно-селективными электродами, но обычно рассматриваются в рамках темы ионно-специфических электродов. Такой электрод имеет механизм «двойной реакции» - фермент реагирует с определенным веществом, и продукт этой реакции (обычно H или OH) обнаруживается истинным ионоселективным электродом, например, pH -селективные электроды. Все эти реакции происходят внутри специальной мембраны, которая покрывает настоящий ионоселективный электрод, поэтому ферментные электроды иногда считаются ионоселективными. Примером могут служить селективные электроды глюкозы.

.

.

ISE щелочного металла

Валиномицин

Были разработаны электроды, специфичные для каждого иона щелочного металла, Li, Na, K, Rb и Cs. Принцип, на котором основаны эти электроды, заключается в том, что ион щелочного металла заключен в молекулярную полость, размер которой соответствует размеру иона. Например, электрод на основе валиномицина может использоваться для определения концентрации иона калия.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-24 05:54:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте