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Ionenselektive Elektroden
Für die Messung spezifischer Ionen bieten sich verschiedene Ionenselektive Elektroden Typen an:
Festphasen-Elektroden sind sowohl als Halbzellen-Elektroden als auch als kombinierte Elektroden inkl. Referenzelektrode erhältlich. Die Sensoroberflache dieser Elektroden besteht aus einer Festphasen-Oberflache aus Silberhalogeniden oder festem kristallinen Material. Hanna Instruments bietet diese Art Elektroden zur Bestimmung von Bromid-, Cadmium-, Chlorid-, Kupfer-, Cyanid-, Fluorid-, Iodid, Blei- und Silberionen an. Durch ihren besonderen Aufbau sind sie robust und langlebig. Funktionsprinzip: Eine Festphasen Elektrode entwickelt abhängig von dem Ionenaustausch ein elektrisches Potential zwischen der Probe und der anorganischen Membran. Auf Grund der sehr begrenzten Löslichkeit des Membranmaterials kommt es zu einer Gleichgewichtseinstellung in der Probe. Durch Messung der elektrochemischen Potentialdifferenz gegen eine Referenz wird die Ionenkonzentration bestimmt.
Flüssigmembran-Elektroden sind sowohl als Halbzellen-Elektroden als auch als kombinierte Elektroden inkl. Referenzelektrode erhältlich. Die Membran dieser Elektroden besteht aus einer homogenen Polymermatrix, die organische Ionenaustauscher enthalt. Die Membran ist nicht so robust wie eine Festphasen-Membran. Die Sensormodule dieser Elektroden sind daher austauschbar. Hanna Instruments bietet diese Art Elektronen zur Bestimmung von Nitrat-, Kalium- und Calciumionen an. Funktionsprinzip: Eine der ersten Elektroden dieser Art war die Kaliumelektrode. Bei dieser besteht die Membran typischerweise aus einer dünnen Schicht PVC, welche mit dem Antibiotikum Valinomycin versetzt ist. Dieses fungiert als Ionenaustauscher (auch "Ionophore" genannt) und absorbiert und umschließt die Kaliumionen. Zwischen Probe und Valinomycin stellt sich ein Komplexgleichgewicht ein. Durch Messung der elektrochemischen Potentialdifferenz gegen eine Referenz wird die Ionenkonzentration bestimmt.
Gassensitive-Elektroden sind kombinierte Elektroden, welche geloste Gase nachweisen können. Hierbei wird keine externe Referenz benötigt. Das Sensormodul ist durch eine gas durchlässige Membran von der Probenlosung getrennt. Hanna Instruments bietet diese Art Elektroden fur die Bestimmung von Ammonium und Kohlenstoffdioxid an. Funktionsprinzip: Ein Gassensor funktioniert über den Partialdruck des in der Losung enthaltenen Gases. Das geloste Gas in der Probe diffundiert in die Elektrode und trifft dort auf eine dünne Schicht ungepufferten Elektrolyts. Dabei ändert sich der pH-Wert des Elektrolyts, was direkt vom internen pH-Sensor erfasst wird. Die Diffusion des Gases in die Elektrode findet solange statt, bis der Partialdruck der Probe und der des Elektrolytfilms gleich sind. Die Änderung des pH-Werts ist proportional zur Menge des gelosten Gases in der Probe.