ในฐานะนักเรียน คุณอาจได้เรียนรู้เกี่ยวกับแนวคิดของอิเล็กโทรดแบบเลือกไอออน (ISE) แล้ว แต่แนวคิดดังกล่าวคืออะไร และทำงานอย่างไร บทความนี้จะอธิบายแนวคิดหลักของเทคโนโลยี ISE ในบล็อกนี้ เราจะพูดถึงความจำเป็นของ ISE และให้คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีเลือก ISE ที่เหมาะสมตามกรณีการใช้งานของคุณ นอกจากนี้ เราจะดูความท้าทายทั่วไปบางประการที่ผู้ใช้ ISE เผชิญ และคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีแก้ไขปัญหาเหล่านี้เพื่อสร้างการวัดที่แม่นยำ
อิเล็กโทรดแบบเลือกไอออน (ISE) เป็นเครื่องมือพิเศษที่ใช้เพื่อตรวจจับความเข้มข้นของไอออนเฉพาะ (เช่น Na+ หรือ Cl−) ในสารละลาย (เช่น น้ำ) อิเล็กโทรดประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน ได้แก่ อิเล็กโทรดอ้างอิงและอิเล็กโทรดวัด อิเล็กโทรดแบบจับยึดมีสารเคลือบชนิดใหม่ที่สามารถทำงานร่วมกับไอออนเฉพาะได้ จึงสามารถกำหนดเป้าหมายเฉพาะไอออนเฉพาะนั้นเท่านั้น ไม่ใช่ไอออนใดๆ ในสารละลาย อิเล็กโทรดแบบจับยึดยังมีสารเคลือบที่เรียกว่าอิเล็กโทรดอ้างอิงนี้ แต่สารเคลือบนี้จะไม่ทำปฏิกิริยากับไอออนใดๆ เลย อิเล็กโทรดทั้งสองนี้ทำงานร่วมกันเป็นคู่เพื่อช่วยในการวัดความเข้มข้นของไอออนที่คุณกำลังวัด
ISE สร้างศักย์ไฟฟ้าที่แตกต่างกันเพียงความเข้มข้นของไอออนเฉพาะนั้นในสารละลาย แล้วความแตกต่างระหว่างสองจุดนี้คืออะไร ซึ่งวัดเป็นโวลต์โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่าโวลต์มิเตอร์ ข้อมูลโวลต์มิเตอร์ดำเนินการผ่านการคำนวณทางคณิตศาสตร์ สมการ Nernst เพื่อแปลงเป็นค่าความเข้มข้น กระบวนการนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยสามารถอ่านค่าความเข้มข้นสัมพันธ์ของไอออนที่ถูกต้องได้
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการวัดไอออนอื่นๆ ISE มีข้อดีหลายประการ ข้อดีประการหนึ่งคือสามารถสแกนไอออนเฉพาะแต่ละตัวได้โดยไม่รบกวนไอออนอื่นๆ ที่มีอยู่ในสารละลาย การใช้ ISE หมายความว่าสามารถอ่านค่าได้ชัดเจนในสารละลายที่ซับซ้อน เช่น เลือดหรือดินที่อาจมีไอออนที่แตกต่างกันอยู่เป็นจำนวนมาก
ISE ถูกนำมาใช้เพื่อรักษาระดับ pH ในแอปพลิเคชันที่น่าสนใจมากมาย เช่น ในโรงบำบัดน้ำและโรงงานผลิตอาหาร วิธีนี้ช่วยให้พนักงานสามารถปรับองค์ประกอบทางเคมีของสารละลายได้อย่างรวดเร็วเพื่อรักษาระดับ pH ที่ต้องการโดยการวัดค่า pH ของสารละลายแบบเรียลไทม์ ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากการตรวจสอบค่า pH ที่เหมาะสมอาจส่งผลต่อทุกสิ่งตั้งแต่ความปลอดภัยของน้ำดื่มไปจนถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์เกรดอาหาร
สิ่งต่อไปที่คุณต้องพิจารณาคือประเภทของตัวอย่างที่คุณมี นอกจากนี้ ตัวอย่างที่แตกต่างกันอาจวัดได้ยากกว่าตัวอย่างอื่น ซึ่งอาจต้องให้คุณเลือก ISE ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับประเภทตัวอย่างนั้นๆ ตัวอย่างเช่น ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำทะเลซึ่งมีความเค็มสูงอาจทำให้เกิดการรบกวนระหว่างการวัด ในกรณีนี้ อาจจำเป็นต้องใช้ขั้วไฟฟ้าเฉพาะเพื่อให้ได้ผลการอ่านค่าที่มีคุณภาพ
Ise เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่ายและเชื่อถือได้ แต่อาจมีปัญหาทั่วไปบางประการเกิดขึ้นได้ ปัญหาทั่วไปอย่างหนึ่งคือค่าการดริฟต์ของอิเล็กโทรด ซึ่งหมายความว่าค่าที่อ่านได้จากอิเล็กโทรดจะไม่แสดงภาพความเข้มข้นของไอออนที่ถูกต้องอีกต่อไปเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงตามเวลา Athreos, “การดริฟต์ในการวัดด้วยคอมพิวเตอร์ทางเคมีไฟฟ้า: แนวคิดในการลดผลกระทบของการรับรู้จากระยะไกลของหุ่นยนต์” 10) สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามขั้นตอนการจัดเก็บ/การบำรุงรักษาที่ผู้ผลิตแนะนำอย่างเคร่งครัดเพื่อลดการดริฟต์ของอิเล็กโทรด
ลิขสิทธิ์ © บริษัท เซี่ยงไฮ้ แล็บเทค จำกัด สงวนลิขสิทธิ์