อิเล็กโทรดเลือกไอออน

กระบวนการวัดของอิเล็กโทรดแบบเลือกไอออน

เมื่อไอออนที่วัดได้ในสารละลายอิเล็กโทรดสัมผัสกับอิเล็กโทรด การเคลื่อนตัวของไอออนจะเกิดขึ้นในชั้นน้ำใต้ดินของเมทริกซ์เมมเบรนของอิเล็กโทรดที่เลือกไอออน มีศักย์ไฟฟ้าในประจุที่เปลี่ยนแปลงของไอออนที่เคลื่อนตัว ซึ่งทำให้ศักย์ไฟฟ้าระหว่างพื้นผิวเมมเบรนเปลี่ยนไป ดังนั้น ความต่างศักย์ไฟฟ้าจึงเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดวัดและอิเล็กโทรดอ้างอิง ในทางอุดมคติ ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดที่เลือกไอออนและไอออนที่ต้องการวัดในสารละลายควรเป็นไปตามสมการ Nernst ซึ่งก็คือ

E=E0+ log10a(x)

E: ศักยภาพที่วัดได้

E0: ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน (คงที่)

R: ค่าคงที่ของก๊าซ

ต: อุณหภูมิ

Z: วาเลนซ์ไอออนิก

F: ค่าคงที่ฟาราเดย์

a(x): กิจกรรมไอออน

จะเห็นได้ว่าศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดที่วัดได้นั้นเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของกิจกรรมของไอออน "X" เมื่อค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมคงที่ ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดก็จะเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของความเข้มข้นของไอออน (C) ด้วยเช่นกัน ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถหากิจกรรมหรือความเข้มข้นของไอออนในสารละลายได้