WS 60 NH 4043工業用オンラインアンモニウムイオン選択電極

一.WS 60 NH 4043アンモニウムイオン電極

1960年代、多くの研究機関と電極メーカーがイオン選択電極（ISE）を開発し、実践的に応用した。それ以来、ISEはますます成熟し、迅速かつ簡単なイオン活性または濃度の測定方法となった。現在、ISEユーザーは信頼性の高い電極、イオン計、実用的なオプションを使用することができます。多くの用途が開発され、複数のサンプル中のイオン濃度を測定するために使用されている。例えば、食品、飲料、水、環境、薬品、化学品、養殖、無線監視などの多くの分野。

ISEの働き方

イオン選択電極は、複合電極、単電池、三重合体電極に分けられる。ISEの感受性膜素子はイオン選択性膜であり、異なるイオン濃度条件下で異なる電位を生成することができる。そのため、イオン選択性測定電極と参照電極との電位差に応じた変化が生じ、イオン計を用いて測定することができる。この電位差は溶液中の関連イオン活性に比例する。イオン活性は試料溶液の濃度とイオン強度と関係がある。一般的に使用される濃度の単位は、mol/L、mg/Lまたはppmである。

イオン活性と電位差測定値との関係：

E=E0+2.3（RT/nF）•ロガイ（ai=Ci•γ）

E電極電位測定値、mVE 0標準電位（特定電極定数）、mV

Rガス定数、J/molKT温度、K（標準熱力学温度25°C（298.15 K））

nイオン電荷Fのファラデー定数、C/mol

aiイオンiの活性Ciを測定イオンiの濃度を測定する

ガンマ全イオン強度影響係数

ISEの選択性

イオン選択電極は特定のイオン測定活性に敏感である。しかし、それらはある程度他のイオンにも応答する。干渉イオンの影響は選択係数Kとして表される。例：K（K＋／Na＋）＝2.6・10−3カリウムISEに対してK＋の方が選択性が高く、K＋とNa＋の選択性比は1：2.6＊10−3または385：1である。K＋に対するカリウムISEの選択性はNa＋の385倍であると理解できる。したがって、ISEの電位測定値Eに対する干渉イオンの役割は、次の通りである。

E=E0+2.3(RT/niF)•ログ[ai+Σ(Kij•ajni/nj)]

Σ全干渉イオンjの全Kijの総和

Kij測定イオンiの干渉イオンjに対する選択性係数

aj干渉イオンjの活性度

ニイオンiのイオン電荷の測定

nj干渉イオンjのイオン電荷

電極の応答時間

99%安定電位を達成するのに必要な時間は、高濃度溶液では応答が速く、検出限界まで低い溶液では数分かかる。新しい正常なISE応答時間：

結晶とガラス膜：3〜5分

ポリマーフィルム：5〜8分間の中速攪拌

イオン強度調整剤（ISA）

ISEを用いたイオン測定にはISA溶液を用いることが重要である。ISA溶液または全イオン強度調整剤（TISAB）は、異なる試料を較正液のイオン強度と比較的一致させる必要がある。ISA溶液をサンプルと標準液に同じ割合で添加した。ISA溶液の選択方法については、関連資料を参照してください。ほとんどの場合、100 mlの溶液に2 mlのISA溶液を添加すれば、サンプルと標準液のイオン強度を調整するのに十分である。

一般的な測定用途

アプリケーションとメンテナンスに関する注意事項

ISE性能パラメータを調べて、選択した製品が応用環境と一致するかどうかを確認する、（例えば、pH応用範囲、温度範囲、圧水体の有無、現場の電磁干渉の有無、給電干渉、有機溶剤腐食など）

使用する前に、マニュアルをよく読んでください。

活性化と標定：出荷前に、センサーは基礎活性化と標定検証を完了した、定格する前に、まず関連設備（例えば：イオン計/mV計、ビーカー、洗瓶、撹拌器、移液器、容量瓶など）を用意して、通電活性化センサ24

時間以上経過してから、定規操作を開始します。（実験室の使用、定期的な標定或いは毎日の使用前の標定を提案し、具体的な操作は実験室の規範及び使用経験による）

電極保存：短時間使用、乾燥放電または純水に浸漬、長時間使用せず、低濃度の標準液に浸漬したり、保護キャップに定期的に水を加えたりして、活性膜が水に接触したり、サプライヤーに問い合わせたりすることを保証します。

注意事項：

標定する前に、メーター通電接続電極が水サンプルまたは他の水溶液に24時間以上浸漬されていることを確認する必要がある（48時間以上浸漬されている電極は、標定データの正確性と安定性が比較的に良い）。

1.電極交換：電極傾斜が＜80%になったら、新しい電極または膜ヘッドを交換することを提案する、

2.電極寿命：≧6ヶ月（非過酷環境）、

ISEメンテナンス：

異なるタイプのISEは、異なるメンテナンス措置をとる必要があります。いずれの場合も、機械的損傷や化学的変質の発生を防ぐために、感受性膜を慎重に処理する必要があります。ポリマーフィルムに触らないでください。磁気攪拌ロータが動かないように、中低攪拌速度を設定します。

トラブルシューティング：

問題が発生した場合は、システム的な手順に従ってエラーソースを確認してください。測定システム内の問題点を1つ1つ十分にチェックし、盲目的に操作したり、できるだけ早くベンダーに連絡してソリューションを取得したりしないでください。

ISE標準動作リファレンス（データ機器：ION 2000型オンラインイオン計）

計器（選択購入）は出荷時に校正され、製品合格証には記録データがある。（出荷時のデフォルト標準液10 ppm、100 ppm）（新しい電極は初めて使用し、水道水に1-2日浸漬して活性化する必要がある）、自分で校正する必要がある場合、計器説明書の手順に従って操作してください：

標準溶液の使用順序は、濃度が低いものから高いものまで、各標準液電極の浸漬時間は約8分間であり、mV信号の安定性を基準としている。

誤差の発生と回避

原理誤差：イオン電極の原理問題による温度1℃の変化、イオン濃度は約±2%の誤差を生じるため、イオン電極を使用するには温度補償を行う必要があり、あるいは校正と試験時、できるだけ試験温度の一致を保証する、

イオン強度調整：すべての試験溶液に対応する同量のISAを添加して、サンプルと標準液が同じイオン強度を持つことを確保しなければならない、（電極測定活性はイオン強度の影響を受け、計算因子に影響を与える、例えば：活性a＝濃度C×活性係数γ）

標準液またはサンプル測定：最適な応用は中低速攪拌測定である、

干渉イオンまたは未知の干渉物：関連するイオン選択電極干渉物の影響程度、効果的な回避または合理的な補償を参照してください。またはISEベンダーに問い合わせる。

ワイヤ電極の取り付けと流速

提案インストール方式：流通式インストール、

流速制御：推奨流速40 L/h。

注意事項：

新しい電極の傾き：

一価イオン：52 ~ 59mV/(NH4+、K+、Li+、NO3-、Cl-、F-、Br-、I-、BF4-、ClO4-、CN-、SCN-、Ag+、NH3、CO2、Na+)；

二価イオン：22 ~ 29 mV/（Ca 2+、Mg 2+、Hardness、Cu 2+、Ba 2+、Pb 2+、Cd 2+、S 2-）（25℃）、

新しい電極の傾きが上記の範囲内にない場合は、次の操作を行います。

1.新たに調製した標準溶液を準備する、ガス電極交換電解液、

2.純水で電極を洗浄し、感受性素子を検査し、電極配線端子などを検査する、

3.定格電極を繰り返す、

4.上記の操作を行っても電極が不良の場合は、メーカーの技術サービス部門に連絡してください。

オンラインイオン選択電極性能パラメータ表（0-1000 ppmの範囲で試験性能が優れている）

オンラインISE応用消耗品