鈣離子檢測(cè)儀工作原理

硬度儀工作原理

固態(tài)電極膜內(nèi)使用的是相對(duì)不可溶的無機(jī)鹽。固態(tài)電極以同類和異類方式存在。這兩種類型都由于離子交換過程而在膜上形成電勢(shì)。此類電極包括銀/硫離子、鉛離子、銅離子、氟化物、硫氟酸根、氯離子和鈣離子選擇性電極。

電極的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性怎樣，是決定離子計(jì)好壞的關(guān)鍵因素之一。特別是低電導(dǎo)率水質(zhì)，對(duì)電極的要求更高。若用普通的電極來測(cè)量，穩(wěn)定性很差，而且使用壽命又短，滿足不了要求。

離子選擇性電極（ISEs）是以敏感膜為基礎(chǔ)的電化學(xué)傳感器，這層膜是使電極對(duì)特定離子有選擇性響應(yīng)的元件。

根據(jù)膜的材料不同可將離子選擇性電極分為4種：

? 玻璃膜（如Na⁺）        ? 固態(tài)膜（如Pb²⁺）

? 聚合體膜（如K⁺）       ? 氣體滲透膜（如CO₂）

電極置于溶液內(nèi)時(shí)膜上會(huì)形成一電勢(shì)差。當(dāng)樣品內(nèi)待測(cè)離子的濃度變化時(shí)，用離子選擇性電極和一內(nèi)置或外置參比電極一起使用能測(cè)出此電勢(shì)差的變化。從原理上說，整個(gè)的設(shè)置可以作如下描述：

該測(cè)得的電勢(shì)E和樣品內(nèi)的離子活躍度ai之間的關(guān)系用Nernst數(shù)學(xué)方式可表述如下：

E=E₀ + 斜率·loga_i       （斜率等于2.3 RT/ZiF）

其中：R為氣體常量，8.314JK-1mol-1

T為絕dui溫度K

F是法拉第等值，9.6487×104 Cmol-1

Zi是所測(cè)離子的電荷

該斜率在25℃下為59.16mV/Zi。如所測(cè)離子是像鉀離子那樣的單價(jià)離子（Zi＝＋1），在濃度發(fā)生十進(jìn)制變化時(shí)，25℃時(shí)可以觀察到59.16mV的電勢(shì)變化。類似的，像鈣離子那樣的二價(jià)離子（Zi＝＋2）在25℃下可觀察到59.16mV/2＝29.58mV的電勢(shì)變化。 

E₀是每一支離子選擇性電極與特定參比結(jié)合時(shí)的恒定的電勢(shì)差。ai是離子活度，但只在較稀釋的溶液內(nèi)和離子濃度相等。離子的活度取決于由離子內(nèi)容決定的樣品溶液中的離子強(qiáng)度。

所測(cè)離子的濃度在其高低端都會(huì)發(fā)生線性偏移，該偏移決定了測(cè)量的高低端的限度。離子電極可以精確測(cè)量到濃度為10^-6M的樣品溶液。高濃度情況下（通常高于0.1M）線性偏移是由于帶相反電荷的離子的作用引起的。