Recent Advances in Ion-Selective Membrane Electrodes for In Situ Environmental Water Analysis



tải về 1.01 Mb.
Chế độ xem pdf
trang14/15
Chuyển đổi dữ liệu14.09.2022
Kích1.01 Mb.
#53171
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15
1-Mang- bien tinh dien cuc xu lý NO3-, PO4 3-
uftai-ve-tai-day27945
F
igures Captions
Figure 1. Illustration of typical sampling procedure in a natural reservoir for subsequent 
centralized analyses. A discrete number of samples are extracted at different depths by 
with a mechanical pump. Once the samples are on the platform (or shipboard), 
preservatives are aggregated in clean hermetic vessels. Thereafter, refrigerated 
samples are transported to a laboratory unit equipped with centralized instruments, 
such IC, ICP, AAS and ISEs and ion-analysers to finalize the analysis. Certain samples 
require special pretreatments, such as digestion, filtration, centrifugation, etc.
Figure 2. ISE principles and features for water research. Key ISE components, such as 
membranes, transducers and receptors, are described with the triangle, whereas the 
analytical performance features that make ISEs an attractive platform for decentralized 
water research are illustrated in the vertices of the hexagon.
Figure 3. Three decentralized paths for water analysis (a) on-board, (b) on-site and (c) 
in situ

The red points indicate the sampling at different longitudinal and vertical positions. P: 
corresponds to an operational sensing probe.
Figure 4. Left: On-site potentiometric detection of Ca
2+
in a water reservoir. Samples are 
discretely extracted by a pump and directed to a flow cell attached to an inner-filling 
solution Ca
2+
-selective electrode. Concentrated KCl solution is pumped through the 
detection cell, allowing the potentiometric readout by establishing a liquid junction 
between the ISE and the RE. Right: Potentiometric time trace for the extracted samples 
(inset indicates the depth) accompanied with the profile concentration of Ca
2+
as a 
function of depth.
Figure 5. Top: 
In situ
high profiling concentration of ammonium as a function of depth in natural 
waters by the deployment of a sensing probe mainly composed of different kinds of 
sensors, electronics and syringes. Bottom: Portrayal of setup of the profiling device: (1) 
pressure housing (containing computer, electronics and batteries); (2) CTD probe; (3) 
optode module; (4) impedance converter for potentiometric channels (pH, redox, S
2

); 
(5) O
2
preamplifier; (6) S
2

preamplifier and amperometric S
2

microsensor; (7) syringe 
sampler; (8) O
2
sensor (microoptode embedded within a syringe); and (9) Ammonium-
selective electrode and RE with galvanically separated amplifiers. 
Figure 6. (a) Illustration of the electrochemical mechanism upon application of a positive potential 
to the working electrode. Cl

present in the sample is reversibly deposited onto Ag 
(WE) as AgCl with the concomitant release of Na
+
to the outer solution. The opposite 
reaction takes place in the counter/reference electrode (CE/RE = coiled Ag/AgCl 
element). (b) Calibration curves for nitrate obtained with 1 mM and 600 mM NaCl 
background. (c) Working principle for the in-line acidification cell based on a cation 
exchange process between the sample and the membrane. Reconditioning of the 
membrane occurs through backside contact with an acid reservoir. (d) Calibration 
curves for nitrite obtained with 1 mM and 600 mM NaCl background. 


PUMP
CENTRALISED 
DEVICES
Figure 1
SAMPLING
+ PRESERVATIVES
TRANSPORTATION
LABORATORY UNIT
S
A
M
P
L
E
IC
ISEs
ICP
PRETREATMENT
AAS


RES
E
R
AR
E
T
C
A
H
W
ISE
RECEPTOR
MEMBRANE
TRANSDUCER
ISE
ROBUSTNESS
PORTABILITY
STABILITY 
SELECTIVITY
LIMIT OF DETECTION
IP RESSURE/LIGHT
Figure 2
INSENSITIVITY TO


PUMP
a) ON-BOARD
D
E
P
T
H
b) ON-SITE
PUMP
D
E
P
T
H
c) IN SITU PROBE
D
E
P
T
H
P
P
Figure 3
ANALYSIS
ANALYSIS


PUMP
Figure 4
PORTABLE
DEVICE
KCl
2+
Ca / mM
1
3
5
7
D
E
P
T
H
/
m
0.7
0.8
0.9
KCl
9
SIGNAL
RE
ISE
20mV
1 2.5 4 5.5 7 8.5
2 HOURS


12
10
8
6
4
2
D
E
P
T
H
/
m
+
-
NH (?
M)
4
20
60
100
140
Figure 5
P

tải về 1.01 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương