إن عدد الجسيمات الدقيقة المحددة في المحلول له أهمية كبيرة في الكيمياء: تسمى هذه الجسيمات أيونات. والأيون هو أي ذرة أو جزيء يحمل شحنة كهربائية. ولكن لتحديد كمية هذه الأيونات الموجودة هناك، يقيسها العلماء باستخدام تقنية تسمى التحليل الكيميائي. وهذا يعني أنهم يدرسون ظواهر مختلفة باستخدام مواد مختلفة ذات خصائص خاصة. ومن بين الأدوات التي تساعد في تنفيذ هذه العملية: مطياف الامتصاص الذري.
يساعد هذا الجهاز على قياس كمية الأيونات في عملية المحلول. تلعب هذه الأيونات دورًا أساسيًا في تحديد طبيعة المواد في ظل ظروف مختلفة. تعمل الأيونات عن طريق اكتشاف الاختلافات في الكهرباء عندما تمر الأيونات عبر حاجز معين، يُعرف بالغشاء. وهذا جزء أساسي من العملية: فهم كيفية تفاعل المواد الكيميائية المختلفة.
عندما نقوم بإدخال أجهزة التحليل الطيفي بالامتصاص الذري في المحلول، تمر الأيونات التي نرغب في قياسها عبر الغشاء الانتقائي للأيونات. وهذا يسبب فرقًا في الكهرباء بين القطب المرجعي والقطب المؤشر. ومن الواضح أن هذا الفرق مهم جدًا لأنه يخبر العالم بعدد الأيونات الموجودة في المحلول. ثم يحول القطب الأيوني هذا الفرق في الكهرباء إلى إشارة يمكن قياسها واكتشافها.
تُستخدم مثل هذه الأقطاب الكهربائية في مجالات مختلفة. على سبيل المثال، تُستخدم في الأبحاث الطبية للتعرف على تأثيرات مواد مختلفة على الجسم. كما أنها ضرورية لتحديد ما إذا كانت البيئة آمنة وصحية. تُستخدم الأقطاب الكهربائية الأيونية أيضًا على نطاق واسع في إنتاج الأغذية والمشروبات لضمان جودة المنتجات وسلامتها. وهي تتفوق في قياس درجة الحموضة - مقياس الحموضة أو العكس، القاعدية.
ولكن الميزة الرئيسية لهذه الأقطاب الكهربائية الانتقائية للأيونات تتمثل في قدرتها على اكتشاف أيونات محددة دون تداخل مع أيونات أخرى قد تكون موجودة في المحلول. وهذه القدرة تمكن العلماء من الحصول على قياسات دقيقة، وهو أمر بالغ الأهمية في الدراسات الصحية وتحليل البيئة. وهي توجههم إلى تحليل المعلمات الدقيقة للحل، ومدى أهميته للكائنات الحية.
ولعل الاستخدام الأكثر شيوعًا، وأحد أهم الاستخدامات، لأقطاب الأيونات هو قياس درجة الحموضة. درجة الحموضة - قياس ما إذا كان المحلول حمضيًا أم قاعديًا. وفيما يتعلق بقضايا الصحة والسلامة والبيئة، قد تكون هذه المعلومات بالغة الأهمية للقطاعات الصحية والغذائية والبيئية وما شابه ذلك. إن القياس الدقيق لدرجة الحموضة ضروري لضمان الامتثال لمعايير الجودة والسلامة، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى حماية صحة البشر ونظامنا البيئي.
تُعد أقطاب الأيونات وسيلة دقيقة لقياس درجة الحموضة. فهي تعطي نتائج موثوقة لمجموعة كبيرة ومتنوعة من العينات، بما في ذلك العينات السميكة أو المصطبغة. وهذا مهم لأن تعدد استخداماتها يعني أن العلماء يمكنهم استخدامها في مواقف مختلفة دون القلق بشأن الحصول على نتائج غير صحيحة. تتطلب أقطاب الأيونات القليل من الصيانة ويسهل معايرتها. وبهذه الطريقة، تظل النتائج ثابتة ودقيقة بمرور الوقت.
جميع الحقوق محفوظة لشركة Shanghai Labtech Co.,Ltd.