الکترود هدایت یا حسگر هدایت سنج چیست؟
در یک سلول الکتروشیمیایی جریان الکتریکی در مدار توسط حرکت الکترون ها و در درون محلول توسط گونه های باردار (کاتیون ها و آنیون ها) برقرار می شود. هدایت سنج دستگاهی برای اندازه گیری رسانایی الکتریکی یک محلول و در واقع دستگاهی برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی یک محلول در مقابل عبور جریان الکتریکی از آن محلول است. هدایت الکتریکی یک محلول عکس مقاومت الکتریکی آن محلول است. بنابراین، هرچقدر گونه های یونی موجود در یک محلول کمتر باشد، مقاومت الکتریکی آن محلول در مقابل عبور جریان الکتریکی بیشتر است و در واقع رسانایی الکتریکی آن کمتر است. همچنین، اگر گونه های یونی (کاتیون ها و آنیون ها) موجود در محلول زیاد باشند، مقاومت الکتریکی آن محلول در مقابل عبور جریان الکتریکی کمتر و لذا، رسانایی الکتریکی آن بیشتر است.
رسانایی الکتریکی یک محلول، به غلظت یون های (کاتیون ها و آنیون ها) موجود در آن، نوع یون های موجود در آن و به درجه حرارت، بستگی دارد. یک از پارامترهای مهم در هر نمونه محلول، به ویژه نمونه های آب و پساب، سیالات بیولوژیکی مانند سرم انسانی و ادرار و غیره، محلول های دارویی، نوشیدنی های غذایی و غیره، هدایت الکتریکی یا رسانایی الکتریکی است. بنابراین، اندازه گیری هدایت الکتریکی، به طور روزمره در هر آزمایشگاهی انجام می شود، درنتیجه، دستگاه هدایت سنج از وسایل ضروری هر آزمایشگاهی است. واحد اندازه گیری هدایت الکتریکی، زیمنس (S) است، ولی برای محلول های رقیق از واحدهای کوچکتر مانند میلی زیمنس (mS) یا میکرو زیمنس (µS) نیز استفاده می شود. البته استفاده از هدایت مخصوص در آزمایشگاه ها بیشتر رایج است و لذا، هدایت الکتریکی برحسب S/cm، mS/cm و µS/cm نیز بیان می شود.
اندازه گیری هدایت غالباً برای کاربردهایی نظیر تولید آب خالص یا تعیین شوری آب های جاری، زیرزمینی، چشمه ها، شورابه ها و غیره استفاده می‌شود.
برای اندازه گیری هدایت الکتریکی یک نمونه مایع، به حسگری معروف به الکترود هدایت سنج یا سلول هدایت سنج نیاز است. ساده ترین نوع سل اندازه گیری هدایت یا الکترود هدایت، شامل دو تیغه پلاتین با سطح و فاصله مشخص است. پتانسیل اعمال شده به این تیغه های پلاتینی موجود در الکترود، باعث مهاجرت یون ها به سمت تیغه هاها می شود. یعنی، کاتیون ها (یون های دارای بار مثبت) به سمت تیغه پلاتینی دارای بار منفی و آنیون ها (یون های دارای بار منفی) به سمت تیغه پلاتینی دارای یار مثبت، مهاجرت کرده و درنتیجه، باعث عبور جریان الکتریکی از محلول مور آزمایش می شود. وجود یون‌های بیشتر در محلول، باعث ایجاد جریان بیشتر در بین دو الکترود (دو تیغه پلاتینی) می شود و دستگاه هدایت سنج با اندازه گیری جریان و با استفاده از قانون اهم هدایت محلول را اندازه گیری می کند.
فاصله بین این دو صفحه پلاتینی با L (برحسب سانتیمتر) و مساحت سطح آن ها با S (برحسب سانتیمتر مربع) بیان می شود. لذا، نسبت L/S (برحسب cm-1) ثابت سل یا ثابت الکترود، نامیده می شود (cm/cm2 = cm-1). ثابت سلول یا ثابت الکترود هدایت سنج، معمولاً توسط کمپانی سازنده روی آن ثبت می شود. ولی، اگر به هر دلیل روی آن ثبت نشده باشد و یا به مرور زمان پاک شده باشد، روش استانداری برای تعیین آن وجود دارد.
شرکت ماد آزما پویش، الکترودهای هدایت سنج یا رسانایی سنج از کمپانی های معتبری مانند، وای اس آی (YSI) آمریکا، جنوی (Jenway) انگلستان، متروهم سوییس (Metrohm) و سایر کمپانی های معتبر را ارائه می دهد.