离子选择性电（ISE）ISE－成都锐新仪器仪表有限公司

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离子选择性电（ISE）
离子选择性电（ISE）

离子选择性电（ISE ）测量方法

离子测量常识

离子测量前，要尽可能先查阅相关的技术文献，选择正确的离子测量方法和离子浓度测量仪与电。

由于各种溶液的成份不一样，离子价态也不一样，其温度系数也不一样，故分析仪要做到对任何溶液都做出温度补偿那是办不到的，在进行离子浓度的测量时，需要将离子标准液和样品温度调节到同一温度。

离子浓度的测量，需要配合相应的离子强度调节剂和标准液。

离子选择性电（ISE）测量方法

直接测量法

用于测量大量样品。仅需一台仪表即可测量所有样品。先用一系列标准液对电进行校正，再通过样品与标准液中电电位的比较测出样品中的离子浓度。所有溶液中均需添加离子强度调节剂，保证样品和标准液具有相同的离子强度。

已知加量法

通常用于测量固体溶解样品、高粘度样品、小体积或高浓度样品，可减小样品因为背景复杂或温度变化对测量造成的影响，但不适合测量稀释的或低浓度的样品。当存在复杂络合物时，也可测量某种离子的总浓度。奥立龙仪表具有已知加量法曲线，可以直接计算结果。

减量法

用于测量无离子选择电可用的离子的浓度。将电浸入能与样品反应的标准液中，且标准液中含有电能响应的离子。该法适合测量小体积的样品、稳定标准液不易获得的样品、粘稠或高浓度样品。该法不适合测量稀释低浓度的样品，同时必须知道标准液与样品之间的反应系数。

滴定法

一种定量分析技术，是在测量过程中不断加入滴定剂与样品中待测离子进行反应，通过电确定滴定终点。由于此法不受浊度或色度的影响，所以测量结果比直接测量的结果精度高10 倍，但这种方法较耗时。

离子选择电（ISE ）的应用方案

离子选择性电是一种简单、迅速、能用于有色和混浊溶液的非破坏性分析工具，一般不需进行化学分离，不要求复杂的仪器，可以分辨不同离子的存在形式，能测量少到几微升的样品，所以十分适用于野外分析和现场自动连续监测。与其他分析方法相比，它在阴离子分析方面特别具有竞争能力。电对活度产生响应这一点也有特殊意义，使它不但可用作络合物化学和动力学的研究工具，而且通过电的微型化已被用于直接观察体液甚至细胞内某些重要离子的活度变化。离子选择性电的分析对象十分广泛，它已成功地应用于环境监测、水质和土壤分析、临床化验、海洋考察、工业流程控制以及地质、冶金、农业、食品和药物分析等领域。

地表水		电导率测量
		溶解氧（DO）测量
		铵离子（NH⁴⁺）测量
		氟离子（F-）测量
		氧化还原电位（ORP）测量
		氰根离子（CN^-）测量
		银/ 硫离子（Ag+/S^2-）测量
		硝酸根离子（NO₃^-）测量
		铜离子（Cu₂₊）测量
		盐度测量
食品饮料	牛奶	碘离子（I^-）测量
	牛奶	氯离子（Cl^-）测量
	婴儿配方奶粉
	奶酪
	罐头食品
	葡萄酒/ 啤酒
	牛奶	钾离子（K⁺）测量
	葡萄酒/啤酒
	果汁
	葡萄酒/ 啤酒	氨气（NH₃）测量
	果汁	氨气（NH₃）测量
	牛奶	钙离子（Ca²⁺）测量
	果汁	钙离子（Ca²⁺）测量
	葡萄酒/ 啤酒	二氧化碳（CO₂）测量
	碳酸饮料	二氧化碳（CO₂）测量
	碳酸饮料	钠离子（Na⁺ ）测量
	罐头食品
	薯片
	葡萄酒/ 啤酒	溶解氧（DO）测量
	零食食品	盐份含量的测量（以NaCl 计）
	婴儿食品	硝酸根离子（NO₃^-）测量
	土豆	硝酸根离子（NO₃^-）测量
其他	化肥	硝酸根离子（NO₃^-）测量
	石灰岩	硝酸根离子（NO₃^-）测量
	反应堆冷却剂	硼离子（BF₄^-）测量
	香烟	氰根离子（CN^-）测量
	化肥	钾离子（K⁺）测量
	长石	钾离子（K⁺）测量
	长石	钠离子（Na⁺）测量
	纸浆液	钠离子（Na⁺）测量
	木屑	银/ 硫离子（Ag⁺/S^2-）测量
	纸浆液	银/ 硫离子（Ag⁺/S^2-）测量
	空气和烟气	氨气（NH₃）测量
	空气和烟气	氟离子（F^-）测量
	空气颗粒	硝酸根离子（NO₃^-）测量

废水及污水		氧化还原电位（ORP）测量
		生物耗氧量（BOD）测量
		铵离子（NH4⁺）测量
		硫离子（S^2-）测量
		硝酸根离子（NO₃^-）测量
		残余氯（Cl₂）测量
		氰根离子（CN^-）测量
海水/ 盐溶液		pH/ 溶解氧（DO）测量
海水/ 盐溶液		氰根离子（CN^-）测量
土壤溶液		pH 测量
		氯离子（Cl^-）测量
		钾离子（K⁺）测量
		溴离子（Br^-）测量
		硝酸根离子（NO₃^-）测量
医药	美药典标准大输液	电导率测量
医药	非处方（O.T.C）消毒液	碘离子（I^-）测量
日化	蔗糖生产	钙离子（Ca²⁺）测量
	吸水纤维/ 卫生巾	钠离子（Na⁺）测量
	牙膏 / 牙线	氟离子（F^-）测量
	口腔清洁液/ 漱口水	氟离子（F^-）测量
	隐性眼镜保护液	盐度测量
生物	植物组织	氰根离子（CN^-）测量
		溴离子（Br^-）测量
		钠离子（Na⁺）测量
		碘离子（I^-）测量
	细菌培养	二氧化碳（CO₂）测量
	饲料和植物	二氧化碳（CO₂）测量
	生物样品	氨气（NH₃）测量
	养鱼池
	血浆
	生物体液的尿素
半导体与电镀	酸性电镀液	铜离子（Cu²⁺）测量
	半导体工业用的硅元素	铜离子（Cu²⁺）测量
	半导体工业用的硅元素	硼离子（BF₄^-）测量
	酸性铜电镀液	氯离子（Cl^-）测量
	氟硼酸盐电镀槽	镉离子（Cd²⁺）测量
	电镀液	氰根离子（CN-）测量
	氰电镀液	银/ 硫离子（Ag⁺/S^2-）测量
	酸洗电镀液	硝酸根离子（NO₃^-）测量

离子选择性电（ISE）参数

离子种类	电型号	测量范围	温度范围	填充液	标准液	离子强度调节剂
固体膜半电池离子电
SCN^-（硫氰根）^**	9458BN²	58100 - 0.29 ppm	0 - 50℃	900002（内） 900003（外）	参阅电手册	940011
塑料膜半电池离子电
BF4^-（氟硼酸）^**	9305BN²	86800 - 0.6 ppm	0 - 40℃	900002（内）稀释的930711（外）	参阅电手册	930711
表面活性剂电^**	9342BN²	滴定终点显示	0 - 40℃	900002（内） 810007（外）	654201 0.5 M季铵盐滴定剂	654203
NH₄^+**（铵）	931801⁸	17000 - 0.01 ppm	0 - 50℃	900002（内）900018（外）	951007 1000ppm N	--
ClO₄^-**（高氯酸）	938101⁸	99500 - 0.7 ppm	0 - 40℃	900002（内）稀释的930711（外）	参阅电手册	930711
高性能气敏电
NH₃（氨）	9512HPBNWP¹	17000 - 0.01 ppm	0 - 50℃	951209	951006 0.1MNH₄Cl	951011
气敏电
NH₃（氨）	9512BNWP¹	17000 - 0.01 ppm	0 - 50℃	951202	951006 0.1 M NH₄C_l	951211
CO₂（二氧化碳）	9502BNWP¹	440 - 4.4 ppm	0 - 50℃	950202	950207 1000 ppm CaCO₃	950210
ionplus^® 塑料膜复合离子电
Ca2+（钙）	9720BNWP¹	40100 - 0.02 ppm	0 - 40℃	900061	923206 100 ppm CaCO₃	932011
NO₃^-（硝酸根）	9707BNWP¹	14000 - 0.1 ppm as N	0 - 40℃	900046	930707 100ppmN	930711
K⁺（钾）	9719BNWP¹	39000 - 0.04 ppm	0 - 40℃	900065	921906 0.1MKC_l	931911
ionplus® 固体膜复合离子电
Br^-（溴）	9635BNWP¹	79900 - 0.40 ppm	0 - 80℃	900063	943506 0.1 M NaBr	940011
Cd²⁺（镉）	9648BNWP¹	11200 - 0.01 ppm	0 - 80℃	900061	参阅电手册	940011
Cl^-（氯）	9617BNWP¹	35500 - 1.8 ppm	0 - 80℃	900062	941707 100 ppm Cl-	940011
Cl₂（氯气）	9770BNWP¹	20 - 0.01 ppm	0 - 50℃	不需要	977007 100 ppm Cl2	977010 碘试剂 977011 酸试剂
Cu²⁺（铜）	9629BNWP¹	6350 - 6.4×10^-4 ppm	0 - 80℃	900063	942906 0.1 M Cu(NO3)2	940011
CN^-（氰）	9606BNWP¹	260 - 0.2 ppm	0 - 80℃	900062	参阅电手册	951011
F^-（氟）	9609BNWP¹	饱和到0.02 ppm	0 - 80℃	900061	940907 100 ppm F-	940909
I^-（碘）	9653BNWP¹	127000 - 5×10^-3 ppm	0 - 80℃	900063	945306 0.1 M Nal	940011
Pb²⁺（铅）	9682BNWP¹	20700 - 0.2 ppm	0 - 80℃	900062	948206 0.1 M Pb(CIO₄)₂	参阅电手册
Ag⁺/ S^2-（银/ 硫）	9616BNWP¹	Ag⁺ : 107900 - 0.01 ppm S^2- : 32100 - 0.003 ppm	0 - 80℃	900062（Ag⁺/S^2-） 900067（Ag⁺）900061（S^2-）	参阅电手册	Ag⁺ : 940011 S^2- : 941609
ROSS^® 复合钠离子电
Na⁺（钠）	8611BNWP¹	饱和到0.02 ppm	0 - 100℃	900010	841108 1000ppm Na⁺ 941107 100 ppm Na⁺	841111
低钠离子电
Na⁺（低浓度钠）	8411BN 800500U 参比电	饱和到5 ppb（可搭配流通池测量纯水至更低浓度范围，欲了解详情请）	0 - 100℃	900012	941107 100 ppm Na⁺ 941105 10 ppm Na⁺	841111

注释

1). BNC 防水接口 2). BNC 接口 ^* 需与900100 参比电配合使用 ^** 需与900200 参比电配合使用 8). 只有电膜套，需要与93 系列电杆配合使用（9300BNWP）

pH应用方案

Tris 缓冲液、硫化物和蛋白质样品

普遍问题：与电中的银形成沉淀，导致液接界堵塞

生物缓冲液常使用Tris （三羟甲基氨基甲烷），废水和石油产品常含有硫化物，食品、废水和生物样品中也常含有蛋白质。当使用Ag/AgCl 参比系统的pH 电来测量这些样品时，Tris 、硫化物和蛋白质会与电中的银形成沉淀，堵塞液接界，造成pH 测量不稳定。蛋白质同时还会附着在pH 球泡上，形成污染。针对此类样品，推荐使用Orion 超级ROSS 和ROSS pH 电来获得和稳定的测量结果。测量含有蛋白质的样品时，建议将电浸泡在ROSS pH 电储存液（810001 ）中除去蛋白质污染。

纯水样品

普遍问题：响应缓慢、读数漂移、重现性差

纯水样品涵盖的范围相当广泛，如：蒸馏水，去离子水，过程水，井水，地表水，锅炉水以及雨水等。这类样品的离子强度相对小，导电性差，在测量过程中将产生很大的噪音。另外一个问题是样品和缓冲液之间的离子强度不一样，在高离子强度的缓冲液中校正电后，再测量纯水样品，电需要较长的稳定时间来达到平衡。一段时间后，样品也可能因为空气中二氧化碳的溶解，电上残留的液体没有清洗干净或电填充液渗透等问题而被污染。Orion 针对这类样品推出纯水检测套件（700001），包括低离子强度缓冲液和纯水离子强度调节剂（pH ISA）。为获得高精度的测量结果，推荐使用Orion 超级ROSS 和ROSS pH 电。pH ISA 用来提高样品的离子强度，从而得到稳定、重现性高的数据。由于低离子强度缓冲液和样品一样加过pH ISA ，所以pH ISA 的影响可以被忽略。

pH 和高盐度样品

普遍问题：响应缓慢、读数漂移

pH 和高盐度样品，如电池电解液，电镀液或盐水，将致电参比部分的特殊问题。常规的电解液zui合适的pH 范围是2-12，且样品离子强度小于0.1M 。如果超出上述条件，在样品和填充液之间会产生一个液接电位而导致电响应缓慢和漂移。采用可填充的双液接复合电即可解决这个问题。在测量特殊样品时使用特殊的填充液，以降低液接界电位，来获得稳定的读数。如测量样品pH>12 时，在填充液中加入一些低浓度的碱溶液，减少填充液和样品间的差别。

固体和表平面样品

普遍问题：球形电结构不便于测量

固体和半固体样品包括奶酪、肉、粉末、纸张和琼脂等。测量此类样品可使用平面电、尖头电，或用去离子水混合样品。如果样品表面很软或为半固体，可使用尖头电（如9120APWP）刺入样品测量；如果样品表面足够潮湿，可润湿pH 电球泡和液接界，使用平头pH 电（如8135BN ）在样品表面测量，否则测量前在样品表面加上1 滴去离子水或氯化钾；如果样品可溶于水或分散在水中，将一定量的样品混合成溶液后测量，建议样品质量百分含量不要超过25% 。

胶体、悬浮液、淤泥、泥浆和粘稠样品

普遍问题：电响应缓慢，读数漂移，测量错误

此类样品容易堵塞电液接界或附着在电球泡表面，导致多种测量问题。建议使用Orion Sure-Flow 系列电进行测量。Sure-Flow 液接界不易堵塞，填充液流速稳定，且清洗方便。为获得良好的重复性，请注意电的清洗和电每次测量的浸入深度。

非水样品

普遍问题：读数不稳定和漂移，响应时间长，测量错误

当样品中含有油、醇和酮等非水液体时，由于样品的高阻抗（低电导），pH 电球泡的脱水，样品污染和液接界电位问题，将导致测量读数不稳定和漂移。如果采用低电阻电膜构造的pH 电能够减少这个问题的影响，Orion 超级Ross 和Ross 电的球膜电阻较其他电均小得多。如果问题依然存在，可以添加少量的惰性盐（如：季胺盐）来增加样品溶液的离子强度。添加盐会影响氢离子的活度，从而引起pH 值的变化，但是这个误差相对于pH 读数漂移来讲要小得多（该盐必须相对纯而且无污染）。电响应缓慢和漂移均归因于电玻璃球泡脱水，经常将电浸泡在储存液（910001 ）或pH 缓冲液中能够再水化电球泡，从而改善电性能和稳定性。如果非水样品粘附在电头并被带入其他样品，将会导致pH 测量错误，这个时候需要用一个能够溶解样品物质的溶剂清洗电，例如丙酮，然后再将电浸泡到储存液中防止污染（环氧树脂材质电不可用高性有机溶剂清洗，以避免电结构被破坏）。由于样品和填充液的成分不一样和扩散速率不*将会导致存在一个大的液接电位，推荐使用可填充的双液接电，并针对特殊样品使用特殊的电填充液。虽然非水样品的pH 测量非常困难，但是通过技术改进还是可以得到正确的结果。

pH 缓冲液
订货号	描述
910168	pH 1.68 缓冲液，475 mL
910104	pH 4.01 缓冲液（红色），475 mL
910105	pH 5.00 缓冲液（橙色），475 mL
910686	pH 6.86 缓冲液，475mL
910107	pH 7.00 缓冲液（黄色），475 mL
910918	pH 9.18 缓冲液，475mL
910110	pH 10.01 缓冲液（蓝色），475 mL
910112	pH 12.46 缓冲液，475mL
910199	pH 4.01，7.00，10.01，pH 电储存液，各475 mLpH 电储存瓶
916099	pH 4,7,10缓冲液+电储存液+电清洗液 60mL

pH 电储存液
订货号	描述
810001	ROSS pH 电储存液，475 mL
910001	Ag/AgCl pH 电储存液，475 mL
810007	Ross 电填充液5x50mL
900011	Ag/AgCl电填充液5x50mL

纯水pH 检测套件和缓冲液
订货号	描述
700001	纯水pH 检测套件- 纯水pH 6.97 缓冲液，4×475 mL（700702）；纯水pH 4.10 缓冲液，4×475 mL （700402）；纯水pH 离子强度调节剂，2×50 mL（700003）
700702	纯水pH 6.97 缓冲液A- 4×475 mL
700402	纯水pH 4.10 缓冲液B- 4×475 mL
700902	纯水pH 9.15 缓冲液C- 4×475 mL
700003	纯水pH 离子强度调节剂-5×60 mL