Ionomètres



Q : Qu'est-ce qu'une électrode ionique spécifique (ISE) ?

R : Une électrode ionique spécifique mesure le potentiel d'un ion spécifique dans une solution. (L'électrode de pH est une ISE pour l'ion d'hydrogène). Ce potentiel est mesuré par rapport à une électrode stable de référence, d'un potentiel constant. La différence de potentiel entre deux électrodes dépend de l'activité de l'ion spécifique dans une solution. Cette activité est liée à la concentration de cet ion spécifique.

Q : Comment mesure-t-on la concentration en utilisant une électrode ionique spécifique ?

R : Les solutions étalons de concentration connue doivent être préparées avec précision. Ces solutions sont ensuite mesurées avec un pH-mètre/millivoltmètre. Le résultat en mV de chaque solution est noté, et comparé à un graphique de concentration. La solution inconnue peut alors être mesurée. La valeur mV de la solution inconnue est ensuite localisée sur la graphique, ce qui détermine la concentration de la solution. Les ionomètres spécifiques peuvent construire automatiquement une courbe d'étalonnage.

Q : Quelles sont les caractéristiques principales d'une électrode ionique spécifique ?

R : Une ISE possède cinq caractéristiques essentielles.
1. Sélectivité
2. Pente de la réponse linéaire
3. Plage de la réponse linéaire
4. Limite de détection
5. Temps de réponse

Q : Quel est le coefficient de sélectivité (K) d'une électrode ionique spécifique ?

R : Les ISE ne sont pas sensibles à un seul type d'ions. Dans une certaine mesure, toutes les ISE sont sensibles à d'autres types d'ions. Pour la plupart des applications, ces interférences sont négligeables (à moins qu'il n'y ait un ratio important d'ions perturbateurs par rapport à l'ion primaire), et il n'est pas nécessaire de les prendre en compte. Dans certains cas extrêmes, cependant, l'électrode est beaucoup plus sensible à l'ion perturbateur qu'à l'ion primaire, et on ne peut l'utiliser que si l'ion perturbateur est présent à l'état de traces, ou complètement absent de la solution. La capacité d'une électrode ionique spécifique à distinguer entre différents ions dans la même solution est exprimée par son coefficient de sélectivité. Si on nomme A un ion primaire auquel est sensible l'électrode, et B l'ion interférant, alors un coefficient de sélectivité de 0,1 signifierait que l'électrode est dix fois plus sensible à A qu'à B. Si le coefficient est de 1, alors l'électrode sera également sensible aux deux.

Q : Quelle est la relation entre la réponse de l'électrode et la concentration ?

R : La pente de la partie linéaire de la courbe d'étalonnage d'une électrode ionique spécifique a une valeur théorique donnée par l'équation de Nernst : 59,16 mV/ordre de grandeur [un ordre de grandeur est la variation de la concentration d'un facteur 10 ] pour un ion monochargé à 25°C ou 59,16/2 = 29,58 mV/ordre de grandeur pour un ion doublement chargé à 25°C. Une pente acceptable est comprise entre 50 et 60 mV pour un ion monochargé ou 25 et 30 mV pour un ion doublement chargé.

Q : Quelle est l'étendue de la linéarité typique d'une électrode ionique spécifique ?

R : Pour les hautes et les très basses concentrations de l'ion recherché, on constate des écarts de linéarité de la réponse de l'électrode. La courbe d'étalonnage d'une électrode ionique spécifique montre une réponse linéaire pour une plage de concentration de 10-1M à 10-5M.

Q : Quelle est en général la limite de détection d'une électrode ionique spécifique ?

Q : En pratique sur les électrodes ioniques spécifiques les plus sensibles, on observe des limites de détection de 10-5 á 10-6

Q : quel est le temps de réponse typique d'une électrode ionique spécifique

R : Les ISE nécessitent souvent un temps assez long pour que la mesure se stabilise. Compter 15 minutes environ pour que l'affichage se stabilise lorsque l'on mesure des étalons ou des échantillons.