Potensiometriyada ishlatiladigan elektrodlar indikator va taqqoslash elektrodlariga, ular esa birinchi, ikkinchi va uchinchi tur elektrodlarga bo‘linadi. Indikator elektrodlar tekshiriladigan eritmaning elektrod potensialini o‘lchash uchun xizmat qiladi. Elektrod – eritma sirti chegarasida sodir bo‘ladigan elektr kimyoviy jarayonning mexanizmiga ko‘ra indikator elektrodlari quyidagilarga bo‘linadi:
1) elektronlar almashinishi kuzatiladigan oksidlanish-qaytarilish (oksred) elektrodlari;
2) elektron–ion almashinish kuzatiladigan birinchi, ikkinchi va uchinchi tur metall va metallmas elektrodlar;
3) ion almashinishi kuzatiladigan ion selektiv membranali elektrodlar.
Elektrodlar agregat holatlariga ko‘ra qattiq (platina, kumush, grafit va boshqa), suyuq (simob) va gaz (vodorod, xlor) elektrodlarga bo‘linadi. Bulardan tashqari, elektrodlar aktiv (kumush, mis va boshqa) va befarq (inert: platina, grafit va boshqa) elektrodlarga bo‘linadi. Ion selektiv membranali elektrodlar hozirgi analitik kimyoda ko‘p ishlatiladi. Bunday elektrodlarni membrananing tabiatiga ko‘ra qattiq va suyuq membranali elektrodlarga bo‘lish mumkin. qattiq membranali elektrodlarga ko‘p sonli shisha elektrodlari (H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+ va boshqa ionlarni aniqlashga mo‘ljallangan) va qattiq ionit membranali elektrodlar kiradi. Suyuq ionit membranali elektrodlar suyuq membranali elektrodlarga kiradi. Ion selektiv elektrodlarning barchasi ham o‘xshash tuzilishga ega. Shisha elektrodlar qattiq va suyuq membranali elektrodlar qatorida oraliq holatni egallaydi. Shisha elektrodlarda shisha membrana vodorod yoki boshqa ionning turli xil konsentratsiyali ichki eritmasini bir-biridan ajratib turadi. Bu vaqtda elektrod sirtida potensial yuzaga keladi. Elektrodning sharsimon qismi maxsus tarkibli shisha bo‘lib, uning tarkibi elektrodning qaysi ionni aniqlashga mo‘ljallanganligiga bog‘liq. Shisha to‘rsimon kremniy – kislorod zanjiridan iborat bo‘lib, oradagi bo‘sh joylar ishqoriy metallarning kationlari bilan band. Bo‘sh joylardagi kationlar to‘rning tuzilishini buzmasdan qaytar ravishda almashinish reaksiyasiga kirisha oladi. Vodorod selektiv shisha elektrod eritmaga tushirilganda, shisha tarkibidagi ishqoriy metall kationi bilan eritmadagi vodorod ioni orasida almashinish reaksiyasi sodir bo‘ladi. Bunda almashingan metall va vodorod ioni orasidagi muvozanat bilan bir qatorda H+Hsh+ muvozanat ham o‘rnatiladi. Ushbu muvozanatni hisobga olib, shisha elektrod uchun (bu yerda – vodorod ionining eritmadagi aktivligi) yozish mumkin. Aslida almashinish reaksiyasida shisha tarkibidagi ishqoriy metall ioni qisman vodorodga almashadi va eritmaga o‘tadi: H++Mesh+Hsh++Me+ bu yerda Me+ – shisha tarkibiga kiruvchi ishqoriy metall ioni (Li+, Na+, K+).
Ushbu reaksiya tenglamasi uchun almashinish konstantasi bo‘ladi.
Almashinish konstantasi shishaning xossalari va haroratga bog‘liq bo‘lib, u ko‘pchilik elektrodlar uchun 10-1 10-15 ga teng. Shisha elektrodning potensiali umumiy holda vodorod va ishqoriy metall ionlarining aktivligiga bog‘liq.
Kislotali muhitda bo‘lganligi, neytral va kuchsiz ishqoriy (pH=10-12) muhitlarda kichik bo‘lganligi uchun
bo‘ladi. Bundan ko‘rinadiki, shisha elektrodining potensiali pH ga bog‘liq. Shisha elektrodning funksiyasi pH ning 0,5-10,5 qiymatlari oralig‘ida to‘g‘ri chiziqlidir. Shisha elektrodning sharsimon qismiga joylashtirilgan kumush xloridli elektrod 0,1 M HCl eritmasiga tushirilgan bo‘ladi. Shisha elektrodning potensiali shisha membrananing har ikkala tomonidagi eritmalar potensiallarining ayirmasiga teng. Ichki eritmaning potensiali doimiy bo‘lganligi uchun bu ayirma elektrod tushirilgan eritmaning potensialiga teng bo‘ladi. Potensialni o‘lchash uchun shisha elektrod elektr kimyoviy zanjirga ulanadi.
Elektrodning selektivligi uning begona ionlarga nisbatan qay darajada qaytarligiga va elektrod funksiyasiga bog‘liq. Agar tekshiriladigan eritmada ikki xil kation (Kt1+ va Kt2+) bo‘lsa va ular ion almashinishda ishtirok etsa: Kt1++Kt2*+Kt1*++Kt2+,
bu tenglama uchun muvozanat konstantasi: , bu yerda Kt1*+va Kt2*+– membranadagi kationlar. Agar ionlarning harakatchanligi va bo‘lsa, elektrodning selektivlik koeffitsiyenti quyidagi formula yordamida aniqlanadi: . Selektivlik koeffitsiyenti qattiq membranali elektrodning asosiy ko‘rsatkichi hisoblanadi. qiymat qanchalik kichik bo‘lsa, elektrodning selektivligi shuncha yuqori bo‘ladi. Suyuq membranali elektrodlar suv bilan aralashmaydigan suyuq fazali organik moddalar bo‘lib, ular o‘z tarkibiga harakatchan ionlar va ionogen birikmalarni oladi. Suyuq membranalar qattiq membranalardan farqli ravishda harakatchan ionogen guruhlarga ega. Selektivlik faqat to‘liq dissotsilanish davridagina erituvchiga bog‘liq bo‘lib, erigan moddaning tabiatiga bog‘liq emas. Membrananing potensiali eritmaning tarkibiga, potensialning o‘rnatilish vaqti va elektrodning ichki qarshiligi va organik faza qavatining qalinligiga bog‘liq. Suyuq membranali elektrodlar qattiq membranali elektrodlarga qaraganda qator afzalliklarga ega:
1) ularning almashinish tezligi yuqori;
2) muvozanat tez qaror topadi;
3) elektr aktiv moddaning konsentratsiyasi va tabiatini keng oraliqda o‘zgartirish mumkin.
Bulardan tashqari, plyonkasimon membranali elektrodlar ham mavjud bo‘lib, ularni ishlatish suyuq membranali elektrodlarga ko‘ra qulay. Bunday elektrodlarning ishlab chiqarilishi suyuq membranali elektrodlarning tuzilishini takomillashtirdi. Endilikda suyuq membranali elektrodlarni tayyorlash uchun suyuq ionit befarq (indifferent) asosga o‘rnatiladi.
Ferment elektrodlar fermentativ reaksiyalarda qatnashuvchi moddalarning konsentratsiyasini aniqlash uchun ishlatiladi. Ferment elektrodga maxsus tashuvchiga yoki sezgir elementga ega ferment qavati joylashgan bo‘ladi. Ferment qavati elektrod sirti bilan kovalent bog‘lanish asosida ulanadi yoki u polimer to‘riga kiritiladi. Fermentlar asosida ishlaydigan ionometriya usulining selektivligi yuqori bo‘lib, u fermentlarning tegishli reaksiyalari va turli moddalarga nisbatan selektivligiga bog‘liq. har bir ferment faqat bir xil reaksiya turigagina katalizatorlik qila olgani uchun ferment elektrodlarning yaratilishi turli xil biologik jarayonlarni o‘rganish uchun katta imkoniyatlar yaratdi. hozirgi vaqtda ayrim hayvonlarning to‘qimalari asosida ferment elektrodlar yaratish yo‘lga qo‘yilgan.
