電極法水質監測儀 - 離子選擇性電極分析系統

水質監測儀按裝於受測水源現場，用以監控施測點水質正常與否的判斷指標或污染總量的調查評估為主要目的。合菱科技提供完整的 線上水質監測解決方案 ，適用於工業廢水、污水處理廠、水庫、河川，與工業用水、製程回收水等各類水環境監測需求。

水質監測儀
比色法 水質監測儀
滴定法 水質監測儀
電極法 水質監測儀
光學法 水質監測儀
選型指引 總有機碳
(TOC)分析儀

水質監測儀-電極法

在電化學分析上，相關的量測參數如:電位、電導度、電阻、電壓、電流、電量、重量(電解法)等；電極法係採用直接電位量測原理，利用參考電極與指示電極量測待測溶液的電動勢，並藉由校正標準品已知濃度及量測所得電動勢，依能斯特方程式(Nernst Equation)求得待測溶液各種會發生氧化還原之物質活性濃度。電極法具有 快速、準確、操作簡便 等優點。

電極法測定數值運算

電極法能斯特方程式計算示意圖

Ix:待測離子濃度

Is:校正標準品濃度

Ex:待測離子測定所得電動勢(v)

Es:校正標準品測定所得電動勢(v)

n:待測離子電化學反應電子傳遞數

F:法拉第常數,96500

R:氣體常數,8.314

T:絕對溫度,298

線上水質監測電極法設備與電極安裝實例

離子選擇性電極(ISE)

常用離子選擇性電極(ISE)類型，包括：晶體膜電極(如氟離子選擇性電極)、玻璃電極(如pH電極)、鈣離子電極(離子交換機制)、氣敏電極(如氨電極)、酵素電極等。離子選擇性電極廣泛應用於 環境水質連續監測 。

氨氣敏選擇性電極

氨氣敏選擇性電極是以pH玻璃電極作為指示電極，中間溶液為NH4Cl，透氣膜是由聚四氟乙烯加工成之疏水性透氣微孔膜，NH3可穿透透氣膜，使中間溶液NH4Cl中的H+離子活性發生NH3+H+ ↹ NH4+反應，從而間接測得待測溶液NH3的含量，溶液中離子則不易穿過透氣膜影響測定。在水樣中加入適量氫氧化鈉溶液，調整水樣使pH值大於11，此時溶解於水樣中之氨﹙NH3﹙aq))包括溶解性氨﹙NH3﹙aq))與銨離子﹙NH4+)全部變成溶解性氨﹙NH3﹙aq))，透過氨選擇性電極的膜，藉此改變其pH值，再利用pH玻璃指示電極及參考電極來測定其電位值。

氨離子線上水質監測儀

儀器設計係採用ND-SIA(非分散性順序注射分析)進樣原理，ND-SIA是SIA(順序注射分析)的另一種操作模式，主要結構是利用多通道電磁閥及正反方向旋轉蠕動泵將一定體積的試樣和試劑直接帶到流通池，無需設置反應管進行徑向和軸向分散；經混合及適當時間反應後，測定該溶液的電位,再由濃度及電位之半對數檢量線求得試樣濃度。此系統特別適合 氨氮連續在線監測 ，可廣泛應用於污水處理廠與工業排放水質監控。

氨氮線上監測儀 - 電極法氨氮分析系統實例

離子選擇性電極(ISE)規格概要

電極 干擾性離子 複合性干擾物 測定範圍(ppm) pH調整
NH₃ Volatile amines * 0.5~17000 >11
NH₄⁺ K⁺ * 1.0~9000 4 ~ 10
Br⁻ S², I⁻, CN⁻ Heavy metals 1.0~79000 2 ~ 14
Cd²⁺ Ag⁺, Hg²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Fe²⁺ Heavy metals 0.5~11000 2 ~ 12
Ca²⁺ Pb²⁺, Hg²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺ - 0.5~4000 3 ~ 10
CO₂ Volatile weak acids Heavy metals 0.1~80 4.8 ~ 5.2
Cl⁻ S², I⁻, CN⁻, Br⁻ Heavy metals 5~35000 2 ~ 12
Cu²⁺ Ag⁺, Hg²⁺, Cl⁻, Br⁻, Fe²⁺, Cd²⁺ S², PO₄³⁻, OH⁻ 0.1~6000 2 ~ 12
CN⁻ S², I⁻, Br⁻ Heavy metals 0.1~250 11 ~ 13
F⁻ OH⁻ Al³⁺, Fe³⁺, H⁺ 0.1~飽和 5 ~ 8
I⁻ S², Br⁻, CN⁻ Heavy metals 0.1~120000 0 ~ 14
Pb²⁺ Ag⁺, Hg²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺, Fe²⁺ * 0.5~20000 3 ~ 8
NO₃⁻ ClO₄⁻, I⁻, CN⁻, BF₄⁻, Cl⁻, NO₂⁻ * 1.0~60000 2.5 ~ 11
K⁺ Cs⁺, NH₄⁺ * 0.1~39000 2 ~ 12
Ag⁺ Hg²⁺ Heavy metals 0.1~100000 2 ~ 8
S²⁻ Hg²⁺ Heavy metals 0.1~30000 2~12
Na⁺ Ag⁺, Li⁺, H⁺ * 0.1~69000 5 ~ 12