3725451769

Rozdział 18

do specyficznych zastosowań i nie mogą być zaadaptowane do żądań klientów. Tylko kilka jonów - wodorowe, amonowe, chlorkowe i azotanowe (V) - może być monitorowanych z wykorzystaniem takich zestawów.

Jest oczywiste, iż jakość wody z nowych ujęć powinna być kontrolowana w sposób ciągły zarówno pod względem biologicznym jak i chemicznym. Na podstawie monitorowania stężenia jonów można określać smak i jakość wody. Zgodnie z polskim prawem, dopuszczalne stężenia jonów w wodzie pitnej wynoszą odpowiednio: 200 mg/dm³ dla Na⁺; 300 mg/dm³ dla Cl* i 10 mg/dm³ dla NO3". Odrębne zalecenia, co do wymaganych poziomów twardości wody, pośrednio określają dopuszczalną zawartość wapnia w wodzie. Wysokie stężenie chlorków w wodzie pitnej mogą mieć negatywny wpływ na zdrowie ludzi z chorobami serca. Ponadto, jony chlorkowe w stężeniu na poziomie 250 mg/dm³ mogą powodować słony smak wody pitnej. Dietetycy zalecają spożywanie wody pitnej, w której stężenie jonów sodowych nie przekracza 100 mg/dm³ [1], Wysokie stężenia jonów sodowych w naturalnych wodach wskazuje na podwyższony poziom zanieczyszczeń, zwłaszcza, gdy zbiorniki lub zasoby wody są umiejscowione obok zakładów przemysłowych (papiernie, zakłady chemiczne, przetwórnie żywności czy huty szkła). Małe dzieci mogą być narażone na sinicę w wyniku długotrwałego spożywania wody zawierającej azotany (V) na poziomie stężeń powyżej 10 mg/dm Przedawkowanie nawozów azotowych może być jedną z przyczyn eutrofizacji jezior, a w związku z tym badania zmian poziomu zawartości azotanów (V) w naturalnych wodach mogą służyć obserwacji i ocenie wzrostu pierwotnej biomasy. Powyższe informacje i przesłanki potwierdzają, iż monitorowanie tych powszechnie występujących jonów jest równie ważne jak oznaczanie innych, toksycznych zanieczyszczeń wód.

2. MINIATUROWE CZUJNIKI CHEMICZNE

Rośnie ilość zastosowań chemicznych czujników w analizie chemicznej, monitoringu środowiskowym, medycynie i przemysłowej kontroli procesowej. Znaczna liczba chemicznych czujników została opracowana i wprowadzona na rynek w ostatnich kilkudziesięciu latach. Przykłady najbardziej znane to powszechne wykorzystanie: jonoselektywnych elektrod w rutynowych analizach klinicznych, pH-czułej elektrody szklanej jako najbardziej znanego chemicznego czujnika stosowanego w analityce, czy przemysłowych, jonoczułych tranzystorów polowych w badaniach żywności. Szybko rosnący rynek i wymagania wynikające z konieczności wykonywania analiz coraz mniejszych próbek stały się siłą napędową rozwoju mikroczujników i miniaturowych systemów do kompleksowej analizy chemicznej (ang. pTAS lub Lab-on-a-Chip).

Elektrody jonoselektywne są jednymi z najwcześniej rozwijanych i badanych czujników chemicznych , włączając w to najczęściej stosowaną, elektrodę szklaną do pomiarów pH. Mechanizm działania elektrod jonoselektywnych jest dobrze poznany i opisany [2-8], Do konstrukcji elektroaktywnej części elektrody jonoselektywnej można zastosować wiele materiałów: jak : szkło, pojedynczy kryształ czy sprasowane proszki. Najpopularniejszym jednak materiałami stały się plastyfikowane materiały polimerowe, oferujące różnorodność technologii przygotowania jonoczułych membran. Określenie plastyfikowana membrana polimerowa wynika z faktu, iż odpowiedni jonofor, który determinuje selektywność czujnika, jest rozpuszczony w lepkim rozpuszczalniku (plastyfikatorze), a matryca polimerowa pełni rolę mechanicznego podłoża. Selektywność elektrody jonoselektywnej może być zmieniana - do pewnego stopnia- poprzez dobór odpowiedniego jonoforu i innych składników membrany. Technologia wytwarzania elektrod jonoselektywnych jest dobrze opracowana