Viele Arten von Ionen sind für lebende Organismen unverzichtbar. Wir hören im täglichen Leben oft von Ionen. Was sind Ionen?
Bevor wir auf die Messung von Ionen mit ionenselektiven Elektroden eingehen, sollten wir über Ionen in wässriger Lösung sprechen.
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 genauer gesagt Strom) durch ihn fließt, fast dieselbe wie die des ursprünglichen Wassers. Im Gegensatz dazu fließt der Strom in einer Salzlösung sehr leicht. Was ist der Grund für diesen Unterschied?
Zucker (C6H12O6) verwandelt sich nicht in Ionen, während Salz (NaCl) vollständig in Natriumionen (Na+) und Chloridionen (Cl-) ionisiert, so dass elektrischer Strom fließen kann. Auf die Gründe für dieses Verhalten soll hier nicht näher eingegangen werden; es genügt die Feststellung, dass Natriumatome (Na) aufgrund ihrer Natur dazu neigen, ein Elektron e- abzugeben, um zu Na+ Natriumionen zu werden, und Chloratome (Cl) dazu neigen, ein Elektron e- aufzunehmen, um zu Cl- Chloridionen zu werden. Na+ und Cl- ziehen sich gegenseitig elektrisch an und bilden die als Salz (NaCl) bekannte Verbindung. Eine Substanz, die auf diese Weise gebildet wird, nennt man eine ionische Verbindung. Die recht komplizierte Verbindung, die als Zucker bekannt ist, wird hingegen durch die Verbindung von Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen gebildet, die sich einige ihrer Elektronen (Valenzelektronen) teilen, d. h. es handelt sich um eine kovalente Verbindung. Selbst nach dem Auflösen in Wasser behalten die Zuckermoleküle ihre Form bei und verwandeln sich nicht in Ionen. Obwohl sich Zucker und Salz scheinbar auf die gleiche Weise in Wasser auflösen, unterscheiden sie sich stark in ihrem Ionisierungs-/Nichtionisierungsverhalten in Wasser.
