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Aztec 600 ISE de amoníaco y fluoruro
Analizadores de electrodos selectivos a iones de muestra única
C.2 Teoría de funcionamiento
Los electrodos selectivos a iones son herramientas útiles para la
química analítica. Se pueden realizar mediciones rápidas de una
gran
variedad
de
especies
concentración con el electrodo selectivo a iones apropiado con
una sensibilidad de partes por billón.
El electrodo selectivo a iones en la medición del amoníaco es un
electrodo detector de gas. Este tipo de electrodo consta de un
cuerpo de plástico con una membrana hidrófoba permeable al
gas en un extremo. En esta membrana, se enrosca un electrodo
con membrana de vidrio sensible al pH y atrapa una película
delgada de una solución de llenado interna. En equilibrio, el
potencial de la membrana depende principalmente de la
actividad de los iones objetivo fuera de la membrana y se
formula con la siguiente ecuación de Nernst:
0
E = E
+ (2.303RT/ nF) x Log (A)
Donde:
E
= potencial total (en mV) desarrollado entre los
electrodos de detección y referencia
E
0
= característica constante del par de
referencia/ISE particular
2.303
= factor de conversión desde el logaritmo natural
al de base 10
R
= Constante de gas (8,314 julios/grado/moles)
T
= Temperatura absoluta
n
= Carga en iones (con signo)
F
= Constante de Faraday (96.500 culombios)
Log (A) = Logaritmo de la actividad de los iones medidos
La tensión medida (Eq.1) es proporcional al logaritmo de la
concentración y la sensibilidad de los electrodos se expresa
como la pendiente del electrodo (en milivoltios por década de la
concentración). Por lo tanto, los electrodos se pueden calibrar
midiendo la tensión en soluciones que contengan, por ejemplo,
10 ppm y 100 ppm de iones objetivo. La pendiente es la
inclinación de la línea (recta) de calibración trazada en un gráfico
de concentración de mV frente al logaritmo.
Por ejemplo:
mV
Esandar alto
=
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ePendiente
Por lo tanto, la pendiente es igual a la diferencia en las
tensiones, ya que Log100 – Log10 = 1.
Las muestras desconocidas pueden determinarse midiendo la
tensión y trazando los resultados comparando los valores de
calibración en un gráfico. Básicamente, las únicas variables de
la expresión anterior son E – E
cuando se traza para compararse con otras, produce una
relación lineal si la temperatura de la muestra se mantiene
constante.
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con
amplios
rangos
–
(100 ppm) mV
(10 ppm)
Estadar bajo
–
Log100 Log10
0
(E) y la concentración que,
Apéndice C – Principio de funcionamiento: analizadores de amoníaco
El valor exacto de la pendiente se puede utilizar como
indicación de la eficiencia del electrodo selectivo a iones en uso.
de
El valor de la pendiente de cationes monovalentes se calcula a
25 °C = 59 mV (–59 mV para aniones monovalentes). Esto
indica que por cada cambio de década en la concentración,
habrá un cambio de 59 mV en la salida de potencial del
electrodo.
Para mantener un alto grado de precisión en la medición, es
necesario calibrar el instrumento periódicamente. Normalmente
se realiza de forma automática en los analizadores en línea,
recalculando la pendiente. Sin embargo, la mayoría de los
cambios en la salida del par de electrodos son el resultado de
una desviación del cero que puede ser considerable pasado un
tiempo (por ejemplo, ±50 mV) antes de que el rendimiento se
vea afectado.
OI/AXM630–ES Rev. J
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