在線水硬度離子電極是一種PVC膜的離子選擇性電極，用于測(cè)試水中游離的鈣鎂離子，能夠做到快速、簡(jiǎn)單、精確和經(jīng)濟(jì)。

    在線水硬度離子電極應(yīng)用：軟化水、飲用水、礦泉水、血液/臨床分析、土壤、海水、食品等。

      上世紀(jì)60年代，許多研究機(jī)構(gòu)與電極生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)出了離子選擇性電極(ISE)并進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。從此，ISE日益成熟，成為快速和簡(jiǎn)單的離子活度或濃度的測(cè)量方法。如今，ISE用戶可使用一系列可靠的電極、離子計(jì)與實(shí)用的選配件。大量的應(yīng)用被開(kāi)發(fā)用于測(cè)定多種樣品中的離子濃度。例如，食品、飲料、水、環(huán)境、藥品、化學(xué)品、養(yǎng)殖、無(wú)線監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域。

    ISE的工作方式

    離子選擇性電極分為復(fù)合電極、單電極、三合一電極。ISE的敏感膜元件為離子選擇性膜，在不同離子濃度條件下可產(chǎn)生不同電位。因此，離子選擇性測(cè)量電極與參比電極之間的電位差發(fā)生相應(yīng)的變化，可使用離子計(jì)測(cè)量。這種電位差與溶液中的相關(guān)離子活度成正比。離子活度與樣品溶液的濃度和離子強(qiáng)度有關(guān)。常用的濃度單位為mol/L、mg/L或ppm。

    能斯特方程對(duì)離子活度與電位差測(cè)量值之間的關(guān)系：

    E=E0+2.3(RT/nF)•logai（ai=Ci•γ）

    E電極電位測(cè)量值，mVE0標(biāo)準(zhǔn)電位（特定電極常數(shù)），mV

    R氣體常數(shù)，J/molKT溫度，K（標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)溫度25°C(298.15K)）

    n離子電荷F法拉第常數(shù)，C/mol

    ai測(cè)量離子i的活度Ci測(cè)量離子i的濃度

    γ總離子強(qiáng)度影響系數(shù)

    ISE的選擇性

    離子選擇性電極對(duì)特定的離子測(cè)量活度敏感。但是，它們?cè)谝欢ǔ潭壬线€對(duì)其它離子響應(yīng)。干擾離子的影響表示為選擇性系數(shù)K。示例：K(K+/Na+)=2.6•10−3對(duì)于鉀ISE而言，K+選擇性更高，K+與Na+的選擇性比值為1:2.6*10-3或385:1。可以理解成鉀ISE對(duì)于K+的選擇性是Na+的385倍。因此能斯特方程的延伸方式，將干擾離子對(duì)于ISE的電位測(cè)量值E的作用包含其中：

    E=E0+2.3(RT/niF)•log[ai+∑(Kij•ajni/nj)]

    ∑所有干擾離子j的所有Kij的總和

    Kij測(cè)量離子i相比于干擾離子j的選擇性系數(shù)

    aj干擾離子j的活度

    ni測(cè)量離子i的離子電荷

    nj干擾離子j的離子電荷

    電極的響應(yīng)時(shí)間

    達(dá)到99%穩(wěn)定電位所需的時(shí)間，在高濃度溶液中響應(yīng)很快，在低至檢測(cè)極限的溶液中則會(huì)需要若干分鐘。全新和良好ISE的正常響應(yīng)時(shí)間：

    晶體與玻璃膜：3至5分鐘

    聚合物膜：5至8分鐘中速攪拌

    離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(ISA)

    用ISE進(jìn)行離子測(cè)量時(shí)，使用ISA溶液很重要。ISA溶液或總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB)需要保持不同樣品與校準(zhǔn)液的離子強(qiáng)度相對(duì)一致。以相同比例添加ISA溶液至樣品與標(biāo)準(zhǔn)液中。關(guān)于如何選擇ISA溶液，請(qǐng)參閱相關(guān)資料。在大多數(shù)情況下，每100ml溶液添加2mlISA溶液便足以調(diào)節(jié)樣品與標(biāo)準(zhǔn)液的離子強(qiáng)度。

    常規(guī)測(cè)量應(yīng)用

      故障排除：

    出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，請(qǐng)遵循系統(tǒng)性步驟確認(rèn)錯(cuò)誤來(lái)源。逐一充分檢查測(cè)量系統(tǒng)中的問(wèn)題，切勿盲目操作或盡快聯(lián)系供應(yīng)商獲取解決方案。

    ISE標(biāo)準(zhǔn)操作參考（數(shù)據(jù)設(shè)備：ION2000型在線離子計(jì)）

    儀表(選購(gòu))出廠均校準(zhǔn)過(guò)，產(chǎn)品合格證上都有記錄數(shù)據(jù)。（出廠默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)液10ppm、100ppm）（全新電極初次使用，需在自來(lái)水中浸泡活化1-2天）,若需要自己校準(zhǔn)、請(qǐng)按儀表說(shuō)明書(shū)步驟操作：

    標(biāo)準(zhǔn)溶液使用次序，濃度從低到高、每個(gè)標(biāo)液電極浸泡時(shí)間約8分鐘，以mV信號(hào)穩(wěn)定為準(zhǔn)。

    誤差的產(chǎn)生與避免

    原理誤差：因離子電極的原理問(wèn)題造成溫度1℃的變化、離子濃度大約將產(chǎn)生±2%的誤差、所以使用離子電極是需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)模蛐?zhǔn)與測(cè)試時(shí)，盡可能保證試驗(yàn)溫度一致；

    離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)：所有測(cè)試溶液中均需添加對(duì)應(yīng)等量ISA，以確保樣品和標(biāo)準(zhǔn)液具有相同的離子強(qiáng)度；（因電極測(cè)量活度受到離子強(qiáng)度影響，影響計(jì)算因子；如：活度a=濃度C×活度系數(shù)γ）

    標(biāo)液或樣品測(cè)量：更好應(yīng)用為中低速攪拌測(cè)量；

    干擾離子或未知干擾物：請(qǐng)查閱相關(guān)離子選擇性電極干擾物影響程度、有效避免或合理補(bǔ)償；或咨詢ISE供應(yīng)商。

    在線電極的安裝與流速

    建議安裝方式：流通式安裝;

    流速控制：建議流速40L/h。

    注意事項(xiàng)：

    新電極斜率：

    一價(jià)離子：52~59mV/(NH4+、K+、Li+、NO3-、Cl-、F-、Br-、I-、BF4-、ClO4-、CN-、SCN-、Ag+、NH3、CO2、Na+)；

    二價(jià)離子：22~29mV/(Ca2+、Mg2+、Hardness、Cu2+、Ba2+、Pb2+、Cd2+、S2-)（25℃）；

    如果新電極斜率不在以上所述的范圍內(nèi)，執(zhí)行以下操作：

    1.準(zhǔn)備新配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液；氣敏電極更換電解液；

    2.純水清洗電極、檢查敏感元件、電極接線接頭等；

    3.重復(fù)標(biāo)定電極一遍；

    4.如果執(zhí)行以上操作后電極仍舊不合格，請(qǐng)與制造商技術(shù)服務(wù)部門(mén)聯(lián)系。

    在線離子選擇性電極性能參數(shù)表（0-1000ppm范圍內(nèi)測(cè)試性能優(yōu)）

    在線ISE應(yīng)用耗材