[发明专利]用于操作具有至少一个探针的测量装置的方法,该探针具有至少一个离子选择性电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操作具有至少一个探针的测量装置的方法，该探针具有至少一个离子选择性电极。 

背景技术

通常，离子选择性电极(ISE)是电化学传感器，在使用离子选择性电极的情况下，被测介质与传感电极之间的平衡加尔瓦尼电压的相对变化优选地受到某种离子的显著活性变化的影响。这种离子选择性电极允许相对简单并快速地确定在不同介质(即使是例如在浑浊的且彩色的溶液)中的离子浓度。离子选择性电极例如可应用于过程液体分析中以及应用于废水分析中。 

利用离子选择性电极进行电位测量在度量衡上很大程度对应于经典的pH测量技术，所述经典的pH测量技术基于pH玻璃膜电极。参考于具有基本上恒定的电位的参考电极，例如已知的Ag/AgCl-电极的参考电位，可利用高阻抗电压计，高度准确地确定液体中被测离子的浓度，几乎不受装置因素的影响。 

当前，除了玻璃膜，还可使用已知为固体的膜或聚合物膜作为这种电极的离子选择性组件。通常，聚合物膜包括作为亲油性溶剂的增塑剂、某种待测离子的盐以及用于将所述膜支撑在一起作为网络形成体的聚合物材料，其中所述盐具有亲油性反离子。通常，在使用阳离子选择性膜的情况下，所述膜中还存在离子载体。这种类型的离子选择性电极描述于例如“Ion selective electrodes，”J.Koryta和K.Stulik，Cambridge University Press，1983，S.61，或“Das Arbeiten mit Ionenselektiven Elektroden，”K.Cammann，H.Galster，Springer，1996中。 

总体上，离子选择性电极，尤其是基于固体或聚合物膜的离子选择性电极，并不是特定地仅响应于待测定的离子的种类，而是还响应于被称为干扰性离子的其他离子，其中待测定的离子在下文中还被称为被测离子。因此，已知例如铵(NH₄⁺)选择性电极还响应于化学类似的钾离子(K⁺)，其中所述铵(NH₄⁺)选择性电极在下文中还被称为铵-ISE。以类似的方式，硝酸盐离子(NO₃^-)选择性电极还响应于氯离子(Cl^-)，其中所述硝酸盐离子(NO₃^-)选择性电极在下文中还被称为硝酸盐-ISE。在水分析中，这对于ISE应用尤其具有干扰性，因为氯化物几乎普遍地存在于饮用水中以及存在于废水中，当其高于某最低浓度时，削弱了硝酸盐浓度的测量。 

例如，参考摩尔浓度，铵-ISE的选择性相对于钾为1∶10。由此，在确定的铵浓度存在下，铵-ISE给出如在高至10倍的钾浓度的存在下相同的测量信号。参考摩尔浓度，硝酸盐-ISE具有相对于氯的1∶100的选择性。因此，需要高至100倍的氯化物浓度，以便使得硝酸盐-ISE输出与在确定的硝酸盐浓度下的相同的测量信号。 

在废水分析中，硝酸盐氮(硝酸盐-N)参数(即相对于水样品的体积在水样品中存在的硝酸盐离子中束缚的氮的质量)以及铵氮(铵-N)参数(即相对于水样品的体积在水样品中存在的铵离子中束缚的氮的质量)是最重要的指标，因为它们受法规的限制和/或需要付费。参考确定的质量浓度的氯化物离子对硝酸盐-N参数的干扰性影响，前述硝酸盐-ISE的选择性设定为例如1∶440。参考确定的质量浓度的钾离子对铵-N参数的干扰性影响，铵-ISE的选择性设定为例如1∶28。 

通常，废水厂的废水中的铵-N参数的范围为0.1至20mg/l铵-N之间。在城市废水中，钾浓度的范围通常为20mg/l。例如，在相对于样 品中存在的钾离子浓度铵-ISE的选择性为1∶28的情况下，获得铵-N的测量值，该值太高，约为1mg/l。这通常是不可接受的。 

因此，人们致力于修正这种来自于离子选择性电极且被存在的干扰性离子破坏的测量值。 

用于补偿离子选择性电极的交叉敏感度的机会包括，利用另外的电极测量干扰性离子，例如氯离子或钾离子的浓度，并考虑该具体测量电极，例如铵-ISE或硝酸盐-ISE的选择性，来修正测量的干扰性离子浓度对测量电极的测量信号的干扰性影响。用于预期的干扰性离子的另外的选择性ISE是对于另外的电极的选择，所述另外的电极例如为氯离子的离子选择性电极(氯化物-ISE)或钾离子的离子选择性电极(钾-ISE)。这种另外的ISE也被称为测量装置的补偿-ISE。