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

    在線水硬度離子電極應用：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60年代，許多研究機構(gòu)與電極生產(chǎn)商開發(fā)出了離子選擇性電極(ISE)并進行實踐應用。從此，ISE日益成熟，成為快速和簡單的離子活度或濃度的測量方法。如今，ISE用戶可使用一系列可靠的電極、離子計與實用的選配件。大量的應用被開發(fā)用于測定多種樣品中的離子濃度。例如，食品、飲料、水、環(huán)境、藥品、化學品、養(yǎng)殖、無線監(jiān)測等諸多領域。

    ISE的工作方式

    離子選擇性電極分為復合電極、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，離子選擇性測量電極與參比電極之間的電位差發(fā)生相應的變化，可使用離子計測量。這種電位差與溶液中的相關離子活度成正比。離子活度與樣品溶液的濃度和離子強度有關。常用的濃度單位為mol/L、mg/L或ppm。

    能斯特方程對離子活度與電位差測量值之間的關系：

    E=E0+2.3(RT/nF)•logai（ai=Ci•γ）

    E電極電位測量值，mVE0標準電位（特定電極常數(shù)），mV

    R氣體常數(shù)，J/molKT溫度，K（標準熱力學溫度25°C(298.15K)）

    n離子電荷F法拉第常數(shù)，C/mol

    ai測量離子i的活度Ci測量離子i的濃度

    γ總離子強度影響系數(shù)

    ISE的選擇性

    離子選擇性電極對特定的離子測量活度敏感。但是，它們在一定程度上還對其它離子響應。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，將干擾離子對于ISE的電位測量值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

    電極的響應時間

    達到99%穩(wěn)定電位所需的時間，在高濃度溶液中響應很快，在低至檢測極限的溶液中則會需要若干分鐘。全新和良好ISE的正常響應時間：

    晶體與玻璃膜：3至5分鐘

    聚合物膜：5至8分鐘中速攪拌

    離子強度調(diào)節(jié)劑(ISA)

    用ISE進行離子測量時，使用ISA溶液很重要。ISA溶液或總離子強度調(diào)節(jié)劑(TISAB)需要保持不同樣品與校準液的離子強度相對一致。以相同比例添加ISA溶液至樣品與標準液中。關于如何選擇ISA溶液，請參閱相關資料。在大多數(shù)情況下，每100ml溶液添加2mlISA溶液便足以調(diào)節(jié)樣品與標準液的離子強度。

    常規(guī)測量應用

      故障排除：

    出現(xiàn)問題時，請遵循系統(tǒng)性步驟確認錯誤來源。逐一充分檢查測量系統(tǒng)中的問題，切勿盲目操作或盡快聯(lián)系供應商獲取解決方案。

    ISE標準操作參考（數(shù)據(jù)設備：ION2000型在線離子計）

    儀表(選購)出廠均校準過，產(chǎn)品合格證上都有記錄數(shù)據(jù)。（出廠默認標準液10ppm、100ppm）（全新電極初次使用，需在自來水中浸泡活化1-2天）,若需要自己校準、請按儀表說明書步驟操作：

    標準溶液使用次序，濃度從低到高、每個標液電極浸泡時間約8分鐘，以mV信號穩(wěn)定為準。

    誤差的產(chǎn)生與避免

    原理誤差：因離子電極的原理問題造成溫度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行溫度補償?shù)?，或校準與測試時，盡可能保證試驗溫度一致；

    離子強度調(diào)節(jié)：所有測試溶液中均需添加對應等量ISA，以確保樣品和標準液具有相同的離子強度；（因電極測量活度受到離子強度影響，影響計算因子；如：活度a=濃度C×活度系數(shù)γ）

    標液或樣品測量：更好應用為中低速攪拌測量；

    干擾離子或未知干擾物：請查閱相關離子選擇性電極干擾物影響程度、有效避免或合理補償；或咨詢ISE供應商。

    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：

    新電極斜率：

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

    二價離子：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.準備新配制的標準溶液；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.重復標定電極一遍；

    4.如果執(zhí)行以上操作后電極仍舊不合格，請與制造商技術(shù)服務部門聯(lián)系。

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

    在線ISE應用耗材