Ioneselektiv+elektrode

En ioneselektiv elektrode er en potensiometrisk elektrode bestående av en måleelektrode og en referanseelektrode. Måleelektroden er ofte en glassmembran som er følsom for bare ett slags ioner i en løsning. Måleelektroden blir derfor ofte kalt en glasselektrode. Den ioneselektive elektroden konverterer aktiviteten til et spesifikt ion i en løsning til et elektrisk potensial. Referanseelektroden har en kjent konsentrasjon og et konstant cellepotensial som hele tiden påvirker elektroden. En ioneselektiv elektode kan også være en kombielektrode. Ioneselektive elektroder benyttes til bestemmelse av spesifikke ionekonsentrasjoner. (1,2)

En ioneselektiv elektrode er bygd opp som vist på figur (1.1) nedenfor. Måleelektroden består av en indre referanseelektrode laget av sølvtråd dekket med et lag av sølvklorid, som står ned i en bufret løsning av HCl som er mettet med Cl-. Denne løsningen er innkapslet i en svært tynn glassmembran som er forseglet i enden av et glassrør. Den indre referanseelektroden vil ha et konstant potensiale. (2)



Referanseelektroden har vanligvis et ganske kjent potensiale, og den skal ikke bli påvirket av analytten. Vanlig brukte referanseelektroder består av Hg/HgCl2 (kalomel) eller Ag/AgCl (Sølv/sølvklorid). Potensialet i disse er temperaturavhengig og avhengig av konsentrasjonen av klorid. For å holde kloridkonsentrasjonen konstant brukes ofte mettet KCl. Referanseelektroden har en porøs plugg på enden hvor ioner som glassmembranen er følsom for kan slippe gjennom. (3)

Ioneselektive elektroder fungerer slik at når elektroden settes ned i en løsning der konsentrasjonen av ionet er forskjellig fra konsentrasjonen inne i elektroden, vil det oppstå et potensial, en spenning over membranen. Ettersom konsentrasjonen av ionet innenfor elektroden er konstand, blir elektroden følsom overfor konsentrasjonen av ionet i løsningen den er nedsenket i. Sammen med referanseelektroden skaper glasselektroden en potensialdifferanse som kan måles ved bruk av et voltmeter eller et pH-meter. Potensialet som oppstår mellom membranen og prøveløsningen er proporsjonal med logaritmen til ioneaktiviteten eller kosentrasjonen av ionet som undersøkes. Dette følger Nernsts likning, figur 1.2. Nernsts likning kan benyttet til å beregne konsentrasjonen av det ionet i den ukjente løsningen. (1,2)



I ioneselektive elektroder er det flere typer glassmembraner som kan benyttes for ulike ioner. Eksempelvis har vi glass-membran elektrode for måling av bl.a. Na+, K+ og Li+, væske-membran elektrode for måling av bl.a. Ca2+ og krystallin-membran elektrode for måling av bl.a. F-. (4)

Feilkilder ved bruk av ioneselektive elektroder kan være at man får interferens fra andre, uønskede, ioner. Ingen ioneselektiv elektrode er fullstendig ionespesifikk, de er alle sensitive for andre elektroner som har lignende fysiske egenskaper. Graden av sensitivitet avhenger av graden av likhet mellom disse ionene. De fleste interferensene er likevel svake nok til å bli ignorert. (5)


 * Referanser**:

1. Fundamentals of clinical chemistry, Tietz, 6. Ed. Saunders Elsevier, edited by: Carl A. Burtis, Edward R. Ashwood, David E. Bruns, copyright © 2008 by saunders, ISBN: 978-0-72163865-2, side 87

2. Generell Kjemi grunnlag og prinsipper, 2. utgave, James E. Brady, side 592

3. Forelesningsnotat, Elektrokjemi, fra Fysikk m/måleteknikk, av Siri Drogset (2011)

4. Fundamentals of Analytical Chemistry, eighth edition, Skoog, West, Holler, Crouch, side 603-607.

5. http://snl.no/ioneselektiv_elektrode