مستشعرات الأمونيا والنترات الانتقائية للأيونات

تقيس الأقطاب الكهربائية الانتقائية للأيونات (ISEs) الأمونيا أو النترات الذائبة عن طريق توليد جهد كهربائي يتناسب مع نشاط الأيونات عبر غشاء انتقائي، مما يتيح مراقبة مستمرة وخالية من الكواشف بدلاً من مجموعات الاختبارات المعملية اليومية. تستخدم مستشعرات النيتروجين الأموني الكلي (TAN) عادةً غشاءً نفاذاً للغاز وكيمياء تحويل الأس الهيدروجيني (pH) داخل المسبار، بينما تعتمد مستشعرات النترات الانتقائية للأيونات (ISEs) على غشاء بوليمري انتقائي لأيونات NO3-. في الاستزراع المائي، تكمن قيمتها في الكشف المبكر عن فشل المرشحات: يشير ارتفاع TAN فوق حوالي 0.5-1.0 ملجم/لتر إلى أن عملية النترجة تتأخر عن التغذية، ويشير ارتفاع النترات فوق 50-100 ملجم/لتر في أنظمة الاستزراع المائي المغلقة (RAS) إلى الحاجة إلى تغيير المياه أو إزالة النترات. التحذيرات التشغيلية مهمة: تنحرف مستشعرات ISEs مع درجة الحرارة والقوة الأيونية، وتحتاج إلى معايرة متكررة بمعايير قريبة من النطاق المتوقع، وتستجيب مستشعرات الأمونيا فقط لـ NH3، لذا فإن تعويض الأس الهيدروجيني (pH) للمسبار أمر بالغ الأهمية للتحويل إلى TAN. يجب التحقق من التداخل من البوتاسيوم (لمسابير النترات) والمواد الخافضة للتوتر السطحي. مقارنة بالطرق المعملية اللونية، يوفر مستشعر ISE الذي يتم صيانته جيدًا بيانات اتجاه كل بضع دقائق، وهو بالضبط ما تحتاجه أنظمة التغذية الآلية والإنذار؛ أما المستشعر الذي لا تتم صيانته جيدًا فيعطي أرقامًا خاطئة بثقة، لذا فإن الانضباط في المعايرة يحدد قيمتها.