انواع الکترودهای pH، هدایت سنج، یون گزین، مرجع و …. ساخت کمپانی Metrohm سوئیس

درسنجش­های الکتروشیمیایی، الکترود یکی از مهمترین اجزای یک سلول الکتروشیمایی است. الکترود ، تیغه‌ای فلزی است که با الکترولیت در تماس بوده و باعث انتقال الکترون از مواد داخل سلول( مواد عمل کننده ، یونیزه کننده و … ) به مدار خارجی و یا از مدار خارجی به مواد می‌شود.

واکنش­های اکسایشی و کاهشی در سطح الکترودها صورت می‌گیرد. الکترودی که در آن ، عمل اکسایش صورت می‌گیرد، کاتد نام دارد. الکترودها را بوسیله رابط­های فلزی که عبور جریان الکتریکی را بین آنها ممکن می‌کنند، به هم وصل می‌کنند. وقتی الکترولیت­های ناحیه کاتدی و آندی از لحاظ نوع و یا غلظت ، تفاوت داشته باشند، باید آن­ها را بوسیله رابطی از الکترولیت­ها به یکدیگر مربوط کرد تا هم جریان کامل شود و هم از اختلاط الکترولیت­ها جلوگیری شود.

یکی از کاربردهای الکترودها، برای سنجش PH است، که برای تعیین قدرت اسیدی یا بازی یک نمونه مورد استفاده قرار می­گیرد، اجزای آن از یک الکترود شیشه ای و یک الکترود رفرانس تشکیل شده است. (الکترودشیشه‌ای جزو الکترودهای شناساگر غشایی به شمار می‌روند).

لکترودهای کالومل یکی از الکترودهای مرجع است، پایه کار این الکترود واکنش جیوه و کلرید جیوه Hg2Cl2 یا همان کالومل است. این الکترودها در موقع کارکردن، جواب­های تکرار شدنی می‌دهند و مدتها سالم می‌مانند. تهیه آنها ساده است و اکسیژن و نور، تاثیری بر پتانسیل آنها ندارد. با توجه به روش تهیه، رنگ آنها از گُلی (تقریباصورتی) تا قهوه‌ای تغییر می‌کند. رنگ بهترین آنها کمی گُلی‌رنگ است. در دمای بین صفر تا 240 درجه سانتی‌گراد به‌خوبی کار می‌کند. الکترود از یک لوله که دارای صفحه ای از شیشه فریتر است، تشکیل شده است. لایه ای از ژل آگار (Agar)اشباع شده با KCl در روی این دیسک شیشه‌ای قرار داده شده است تا از نشت محلول از لوله جلوگیری کند.لایه‌ای از کلرید پتاسیم جامد بر روی آن قرار داده شده و بقیه لوله با محلول KCl اشباع پر شده است. چند قطره هم از محلول AgNO3 یک نرمال به آن اضافه شده است تا آن را نسبت به AgCl، اشباع نماید. یک سیم نقره‌ای به قطر 1 تا 2 میلی‌متر در داخل محلول، ارتباط الکتریکی را برقرار می‌کند.

الکترود یون گزین (ISE)، که به عنوان یک الکترود یون­-وی‍ژه شناخته می­شود، مبدلی (یا سنسوری) است که می­تواند تبدیل فعالیت یون­های ویژه ای در محلول را به پتانسیل الکتریکی را توسط ولت متر یا pH متر اندازه گیری کند. ولتاژ از نظر تئوری به لگاریتم غلظت یا فعالیت یونی وابسته است و بر اساس معادله نرنست تعیین می­شود. قسمت حس کننده الکترود معمولا یک غشاء یون-ویژه است که پتانسیل آن با توجه به یک الکترود مرجع تعیین می­شود. الکترودهای یون گزین در انجام آزمایش­های تحقیقاتی بیوشیمیایی و بیوفیزیکی، استفاده می­شود که در آن اندازه گیری غلظت یک یون در محلول­های آبی مورد نیاز است. از جمله این الکترودها عبارتند از :‌ الکترود یون فلوراید – بروماید – نیترات – کلراید

الکترود هدایت سنج: یک از پارامترهای مهم در آزمایشگاه‌ها اندازه‌گیری هدایت نمونه‌ها می‌باشد. هرچه میزان نمک، اسیدیته یا قلیائیت محلول بیشتر باشد هدایت آن محلول بیشتر است و واحد آن S/m یا S/cm است. در واقع هدایت به وسیله اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی محلول بیان می‌شود. اندازه‌گیری هدایت غالباً برای کاربردهایی نظیر تولید آب خالص یا تعیین شوری آب نمک استفاده می‌شود. ساده‌ترین نوع سل اندازه‌گیری هدایت شامل دو الکترود پلاتين با سطح و فاصله مشخص است. پتانسیل اعمال شده به یکی از الکترودها موجب مهاجرت یون‌ها به سمت الکترودها می‌شود. وجود یون‌های بیشتر در محلول، باعث ایجاد جریان بیشتر در بین دو الکترود می‌شود و دستگاه هدایت‌سنج با اندازه‌گیری جریان و با استفاده از قانون اهم هدایت محلول را اندازه‌گیری می‌کند.

منابع:

https://farazmaco.com/sentek/

http://www.sarmadteb.com/?lang=fa&muid=616