Was sind Ionen?

Bevor wir über die Messung von Ionen mit ionenselektiven Elektroden sprechen, wollen wir über Ionen in wässriger Lösung sprechen.
„Konzentration von Wasserstoffionen“ im Abschnitt „Die Basis des pH-Wertes “ dieser Site besagt, dass „Wasser durch die Summenformel H2O dargestellt wird und hauptsächlich in Form von H2O-Molekülen vorliegt, die sehr stabil sind. Ein kleiner Teil der Wassermoleküle trennt sich jedoch in Wasserstoffionen H+ und Hydroxyl-Ionen OH-.“
Weil Wasser bei Raumtemperatur in dieser Form vorliegt, löst es viele Arten von Substanzen auf. (Einige Substanzen lösen sich jedoch nicht in Wasser auf, wie aus dem japanischen Ausdruck „Wasser und Öl“ zu erwarten ist, der verwendet wird, um Dinge anzuzeigen, die sich aufgrund ihrer grundlegend unterschiedlichen Natur nicht vermischen.) Betrachten wir die Unterschiede zwischen den Eigenschaften von wässrigen Lösungen von Zucker und Salz.
Wenn Zucker, insbesondere hochreiner Kristallzucker, in Wasser gelöst wird, ist die Leichtigkeit, mit der Elektrizität (oder Strom, um genauer zu sein) durch ihn fließt, fast dieselbe wie die des ursprünglichen Wassers. Im Gegensatz dazu fließt Strom extrem leicht durch Salzlösung. Was ist der Grund für diesen Unterschied?
Zucker (C6H12O6) wird nicht zu Ionen, während Salz (NaCl) vollständig zu Natriumionen (Na +) und Chloridionen (Cl-) ionisiert und elektrischen Strom fließen lässt. Wir werden hier nicht auf die detaillierten Gründe für dieses Verhalten eingehen; es genügt zu sagen, dass Natriumatome (Na) aufgrund ihrer Natur dazu neigen, ein Elektron e freizusetzen – um Na + Natriumionen zu werden, und Chloratome (Cl) neigen dazu, ein Elektron e aufzunehmen – um Cl- Chloridionen zu werden. Na + und Cl- ziehen sich elektrisch an, um die als Salz (NaCl) bekannte Verbindung zu bilden. Eine Substanz, die so gebildet wird, wird als ionische Verbindung bezeichnet. Unterdessen wird die ziemlich komplizierte Verbindung, die als Zucker bekannt ist, durch Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome gebildet, die sich verbinden, indem sie einige ihrer Elektronen (Valenzelektronen) teilen, d. H. Es ist eine kovalente Verbindung. Zuckermoleküle behalten auch nach dem Auflösen in Wasser ihre Form und werden nicht zu Ionen. Obwohl sich Zucker und Salz scheinbar auf die gleiche Weise in Wasser lösen, unterscheiden sie sich in ihrem Ionisations- / Nichtionisationsverhalten in Wasser stark.
Das Folgende veranschaulicht diese Punkte: