ISE-THEORIE
Een Ion Selectieve Elektrode (ISE) is een elektrochemische sensor die de spanning met de activiteit
of de concentratie ionen in vloeistoffen wijzigt. De wijziging in spanning is een logaritmische relatie
met concentratie en wordt uitgedrukt door de Nernst-vergelijking:
waarbij: E - de gemeten spanning;
E
- standaardspanning en andere standaardsysteemspanningen;
o
a - de activiteit van het te meten ion;
S - de Nernst-stijgingsfactor en is afgeleid van thermodynamische principes:
R - de universele gasconstante (8,314 J/(K⋅mol));
T - de temperatuur in graden Kelvin;
F - de Faraday's constante (96.485 C/mol);
n - de ion-lading.
De stijging kan positief of negatief zijn afhankelijk van de ion-lading (n).
Activiteit en concentratie zijn gerelateerd door een "activiteitencoëfficiënt", uitgedrukt als:
waarbij: a - de activiteit van het te meten ion;
γ - de activiteitencoëfficiënt;
C - de concentratie van het te meten ion.
E = E
S =
SOORT
Eenwaardige kation
Eenwaardige anion
Tweewaardige kation
Tweewaardige anion
a = γ · C
+ S log(a)
o
2,303RT
nF
STIJGING
(mV/decade)
+59,16
–59,16
+29,58
–29,58