5.6. Ионометрия

Потенциометрический анализ с использованием ионоселективных электродов (ИСЭ) называется ионометрией. Методы анализа с применением ИСЭ включают в себя прямую потенциометрию, потенциометрическое титрование, метод стандартных добавок, анализ в потоке проб. Ионоселективный электрод – это электрохимический датчик на основе мембраны, потенциал которой служит мерой активности определяемого поля. Мембраны ИСЭ представляют собой растворы электролитов либо твердые или стекловидные электролиты. Разность потенциалов по обе стороны мембраны линейно зависит от логарифма активности определенного ионного компонента в соот-ветствии с уравнением Нернста.

Ионоселективные электроды имеют следующие достоинства:

– они не оказывают воздействия на исследуемый раствор;

– имеют малые размеры;

– пригодны как для прямых определений, так и в качестве индикаторов в титрометрии;

– недороги.

Необходимость анализа биологических объектов, в том числе на клеточном уровне, обусловила важность конструирования и изготовления микроэлектродов, эквивалентные параметры резонансного измерительного контура. Различают три типа ионоселективных мик-роэлектродов (ИСМ):

– стеклянные;

– твердые мембранные ПСМ (для определения хлоридионов);

– жидкостные мембранные (для определения ионов калия, хлора и кальция).

В последнее время интенсивно развивается ионометрия, основанная на использовании ферментов и бактерий, предназначенных для проведения реакций; в результате реакций образуются ионы, к которым чувствителен данный ПСЭ. Дальнейший прогресс в развитии ионометрии связан:

– с разработкой надежных методов для определения ионов Na⁺, K⁺, Ca²⁺, CO, HCO, Cl^–;

– более широким применением ионоселективных микроэлект-родов.

Разновидностью ионоселективных электродов являются ферментные электроды. В них активный ферментный слой либо непосредственно иммобилизован в ионоселективном электроде, либо располагается в проточной системе. Во втором случае необходимо, чтобы исследуемый раствор вначале соприкасался со слоем иммобилизированного фермента, затем образующийся продукт реакции определяют с помощью проточного ионоселективного электрода. Такое биологическое измерительное устройство называется ферментным реактором. Первым из предложенных и до сих пор наиболее важным потенциометрическим ферментным электродом является электрод, чувствительный к мочевине.