Electrodo de dureza del agua con iones de calcio y sensor ISE CS6518A

Descripción breve:

El electrodo selectivo de dureza (iones de calcio) es un sensor analítico esencial, diseñado para la medición directa y rápida de la actividad de los iones de calcio (Ca²⁺) en soluciones acuosas. Si bien se le suele denominar electrodo de "dureza", cuantifica específicamente los iones de calcio libres, que son los principales responsables de la dureza del agua. Se utiliza ampliamente en la monitorización ambiental, el tratamiento industrial de aguas (p. ej., sistemas de calderas y refrigeración), la producción de bebidas y la acuicultura, donde el control preciso del calcio es crucial para la eficiencia de los procesos, la prevención de incrustaciones en los equipos y la salud biológica.
El sensor suele emplear una membrana líquida o polimérica que contiene un ionóforo selectivo, como ETH 1001 u otros compuestos patentados, que forma complejos preferentemente con iones de calcio. Esta interacción crea una diferencia de potencial a través de la membrana con respecto a un electrodo de referencia interno. El voltaje medido sigue la ecuación de Nernst, lo que proporciona una respuesta logarítmica a la actividad de los iones de calcio dentro de un amplio rango de concentración (normalmente de 10⁻⁵ a 1 M). Las versiones modernas son robustas y suelen contar con diseños de estado sólido, ideales tanto para análisis de laboratorio como para la monitorización continua de procesos en línea.
Una ventaja clave de este electrodo es su capacidad para proporcionar mediciones en tiempo real sin necesidad de realizar química húmeda que requiere mucho tiempo, como las titulaciones complexométricas. Sin embargo, es esencial una calibración y un acondicionamiento de la muestra minuciosos. La fuerza iónica y el pH de las muestras suelen ajustarse mediante un regulador/tampón de fuerza iónica especial para estabilizar el pH y enmascarar iones interferentes como el magnesio (Mg²⁺), que pueden afectar la lectura en algunos diseños. Con un mantenimiento y una calibración adecuados, el electrodo selectivo de iones de calcio ofrece un método fiable, eficiente y rentable para el control de dureza y el análisis de calcio en numerosas aplicaciones.