เซ็นเซอร์ไอออนฟลูออไรด์ในน้ำเสีย RS485 และอิเล็กโทรดไอออนฟลูออไรด์ CS6510A

คำอธิบายโดยย่อ:

อิเล็กโทรดเลือกไอออนฟลูออไรด์ (ISE) เป็นเซนเซอร์ทางเคมีไฟฟ้าที่มีความเชี่ยวชาญและเชื่อถือได้สูง ออกแบบมาเพื่อวัดกิจกรรมของไอออนฟลูออไรด์ (F⁻) ในสารละลายในน้ำโดยตรงด้วยวิธีโพเทนชิโอเมตริก เป็นที่รู้จักกันดีในด้านความสามารถในการเลือกไอออนได้อย่างยอดเยี่ยม และเป็นเครื่องมือมาตรฐานในเคมีวิเคราะห์ การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม การควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม และสาธารณสุข โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพการเติมฟลูออไรด์ในน้ำดื่ม
แกนกลางของอิเล็กโทรดคือเยื่อตรวจจับแบบโซลิดสเตท ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยผลึกเดี่ยวของแลนทานัมฟลูออไรด์ (LaF₃) เมื่อสัมผัสกับสารละลาย ไอออนฟลูออไรด์จากตัวอย่างจะทำปฏิกิริยากับโครงผลึก ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าที่วัดได้ทั่วเยื่อ ศักย์นี้ เมื่อวัดเทียบกับอิเล็กโทรดอ้างอิงภายใน จะแปรผันตามสัดส่วนเชิงลอการิทึมกับความเข้มข้นของไอออนฟลูออไรด์ตามสมการเนิร์นสต์ ข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับการวัดที่แม่นยำคือการเติมบัฟเฟอร์ปรับความเข้มข้นของไอออนทั้งหมด (TISAB) สารละลายนี้มีหน้าที่สำคัญสามประการ ได้แก่ รักษาค่า pH ให้คงที่ (โดยปกติประมาณ 5-6) ตรึงพื้นหลังของไอออนเพื่อป้องกันผลกระทบจากเมทริกซ์ และมีสารเชิงซ้อนเพื่อปลดปล่อยไอออนฟลูออไรด์ที่ถูกจับโดยแคตไอออนที่รบกวน เช่น อะลูมิเนียม (Al³⁺) หรือเหล็ก (Fe³⁺)
ข้อดีที่สำคัญของอิเล็กโทรดฟลูออไรด์ ได้แก่ ความสามารถในการเลือกจับไอออนได้ดีเยี่ยมเหนือไอออนลบอื่นๆ ทั่วไป ช่วงการวัดที่กว้าง (โดยทั่วไปตั้งแต่ 10⁻⁶ M ถึงสารละลายอิ่มตัว) การตอบสนองที่รวดเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน และต้นทุนการใช้งานต่ำ ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องเตรียมตัวอย่างที่ซับซ้อนหรือสารเคมีที่ใช้ในการวัดสี ไม่ว่าจะใช้ในเครื่องวัดแบบพกพาสำหรับการทดสอบภาคสนาม เครื่องวิเคราะห์แบบตั้งโต๊ะในห้องปฏิบัติการ หรือรวมเข้ากับระบบตรวจสอบออนไลน์ อิเล็กโทรดเลือกจับฟลูออไรด์ (ISE) ยังคงเป็นวิธีการที่เลือกใช้สำหรับการวัดปริมาณฟลูออไรด์ที่แม่นยำ มีประสิทธิภาพ และต่อเนื่อง