イオン選択性電極

特定イオン電極 （ SIE ）としても知られるイオン選択電極 （ ISE ）は、溶液に溶解した特定イオンの活性を電位に変換するトランスデューサー（またはセンサー）です。ネルンストの式によれば、電圧は理論的にはイオン活動の対数に依存します。イオン選択電極は、水溶液中のイオン濃度の測定が必要な分析化学および生化学/生物物理学の研究で使用されます。

イオン選択性膜の種類

イオン選択性電極（ISE）で使用されるイオン選択性膜には、ガラス電極、固体電極、液体電極、複合電極の4つの主なタイプがあります。

ガラス膜

ガラス膜は、イオン交換タイプのガラス（ケイ酸塩またはカルコゲナイド）でできています。このタイプのISEは優れた選択性を備えていますが、いくつかの単一荷電カチオンに対してのみです。主にH +、Na +、およびAg +。カルコゲナイドガラスは、Pb2 +やCd2 +などの二重荷電金属イオンに対しても選択性があります。ガラス膜は優れた化学的耐久性を持ち、非常に攻撃的な媒体で機能します。このタイプの電極の非常に一般的な例は、pHガラス電極です。

結晶膜

結晶膜は、単一物質の単結晶または多結晶から作られています。結晶構造に自身を導入できるイオンのみが電極の応答を妨害できるため、選択性に優れています。これが、このタイプの電極とガラス膜電極の大きな違いです。内部ソリューションの欠如は、潜在的なジャンクションを減らします。結晶膜の選択性は、膜形成物質の陽イオンと陰イオンの両方に対するものです。例は、LaF3結晶に基づくフッ化物選択電極です。

イオン交換樹脂膜

イオン交換樹脂は、特定のイオン交換物質（樹脂）を含む特殊な有機高分子膜に基づいています。これは、最も広く普及しているイオン固有電極です。特定の樹脂を使用すると、単一原子または複数原子の両方の数十の異なるイオン用の選択電極を準備できます。また、アニオン選択性を備えた最も普及している電極です。しかし、そのような電極は、化学的および物理的耐久性が低く、「生存時間」が短い。例は、イオン交換剤としてバリノマイシンに基づいたカリウム選択電極です。

酵素電極

酵素電極は確かに真のイオン選択電極ではありませんが、通常はイオン固有の電極のトピック内で考慮されます。このような電極には「二重反応」メカニズムがあります-酵素は特定の物質と反応し、この反応の生成物（通常H +またはOH-）は、pH選択電極などの真のイオン選択電極によって検出されます。これらの反応はすべて、真のイオン選択電極を覆う特別な膜の内側で発生するため、酵素電極はイオン選択電極と見なされる場合があります。例は、グルコース選択電極です。

アルカリ金属ISE

Li +、Na +、K +、Rb +、Cs +の各アルカリ金属イオンに固有の電極が開発されており、これらの電極の基礎となる原理は、アルカリ金属イオンが、イオン。例えば、バリノマイシンに基づく電極は、カリウムイオン濃度の測定に使用できます。