MEDICION DE IONES EN ELECTRODOS DE ION SELECTIVO

Los electrodos de ión selectivo son instrumentos de medición que cuentan con una membrana sensible capaz de medir actividades iónicas. Es decir, mide la concentración de un ión determinado en un electrolito utilizando tanto un electrodo sensor como un electrodo de referencia.

El proceso con el que trabajan los electrodos de ión selectivo es el intercambio iónico, que mide la diferencia de potencial que se produce por el contacto del electrodo con el ión que está siendo analizado.

Para que se lleve a cabo la medición de iones, los electrodos de ión selectivo deben entrar en contacto con un determinado ión presente en la solución. Debido a que el interés principal de esta medición es la concentración, y no la actividad de los iones en la solución, muchas veces se utilizan sales que incrementan la fuerza iónica para facilitar la relación entre el potencial del electrodo y la concentración.

La actividad del ión específico se convierte en potencial eléctrico cuando entra en contacto con la membrana activa del electrodo de ión selectivo. Una vez que se lleva a cabo esta conversión, el potencial eléctrico puede ser medido con un voltímetro o con un medidor de pH.

Como se mencionó antes, el proceso de medición de la concentración de iones se lleva a cabo utilizando tanto un electrodo sensor como uno de referencia.

Es el electrodo sensor el que se encarga de la selectividad de un ión específico. Una vez que ambos electrodos están inmersos en la solución acuosa y que la actividad de ión específico se convierte en potencial eléctrico, se usa el electrodo de referencia para determinar la diferencia de potencial.

Tipos de electrodos de ión selectivo:

Existen cuatro tipos de electrodos de ión selectivo: electrodos de membrana de vidrio, electrodos de estado sólido, electrodos de matriz sólida o líquida y electrodos sensores de gases.

Electrodos de membrana de vidrio

Realizan la medición de la concentración del ión a través de una membrana de vidrio.

El potencial que obtiene este electrodo resulta del intercambio catiónico y la movilidad de los mismos que producen una acumulación de carga en la interface vidrio-disolución.

Electrodos de estado sólido

Este tipo de electrodos cuenta con una membrana iónicamente conductora. Esta membrana se encuentra unida al cuerpo del electrodo y se compone de un material con superficie homogénea que hace una mínima retención de la muestra.

Electrodos de matriz sólida o líquida

La membrana selectiva de este tipo de electrodos tiene un intercambiador de iones que está permanentemente fijo al cuerpo del electrodo y envuelto en un material plástico.

La función principal de la membrana de los electrodos de matriz sólida o líquida es la separación de la disolución externa y la interna de la muestra.

Electrodos sensores a gases

Los electrodos sensores a gases utilizan una membrana permeable al gas. Cuentan con una capa amortiguadora delgada que atrapa el analito en forma de gas y lo convierte en alguna otra especie iónica que pueda ser medida con un potenciómetro.

Ventajas de los electrodos de ión selectivo:

Las principales ventajas de realizar mediciones con electrodos de ión selectivo son:

- Bajo costo

- Facilidad de operación

- Determinan la concentración de iones en soluciones acuosas

- Extenso campo de aplicación

- Manejan amplios rangos de concentración de iones

- No se ven afectados por interferencias relativas al color de la solución

- Pueden alcanzar niveles de exactitud de ± 2 o 3 % para algunos iones

- Pueden medir iones positivos y negativos

- Las soluciones acuosas en las que trabajan pueden tener un amplio rango de temperaturas