Pada dasarnya ada dua jenis konduksi listrik: konduktivitas dalam logam, di mana listrik dibawa oleh elektron, dan konduktivitas dalam cairan dengan ion terlarut (elektrolit), di mana listrik dibawa oleh ion.
Dalam setiap proses elektrokimia (sel galvanik, sel elektrolitik, dll.), kita dapat mengamati kedua jenis transpor listrik. Tempat di mana logam dan elektrolit berinteraksi untuk mentransfer muatan listrik dari satu ke yang lain disebut antarmuka logam-cair. Jenis antarmuka inilah yang terjadi di elektroda.
Sebagai contoh, pada sel galvanik tembaga-perak, terjadi proses oksidasi pada salah satu elektroda: elektroda tembaga mengoksidasi, melepaskan dua elektron dan membentuk ion tembaga, sedangkan pada elektroda lainnya terjadi proses reduksi. elektron-elektron itu, direduksi, dan atom-atom perak metalik diendapkan pada elektroda.
Elektroda selektif ion adalah elektroda yang digunakan untuk mengukur konsentrasi ion tertentu dalam suatu elektrolit. Untuk melakukan ini, ia mengukur perbedaan potensial yang disebabkan oleh kontak elektroda dengan ion yang bersangkutan, dibandingkan dengan perbedaan potensial pada elektroda referensi.
Elektroda selektif ion ini memiliki membran selektif ion, yang hanya merespons kontak dengan ion tertentu yang terlarut dalam larutan, dan perbedaan potensial yang dihasilkan pada setiap sisi membran digunakan untuk mengukur konsentrasi ion dalam larutan yang dipelajari.
Elektroda selektif ion harus direndam dalam larutan berair yang mengandung ion yang akan diukur, dan elektroda referensi juga akan direndam dalam larutan yang sama. Untuk melengkapi rangkaian elektrokimia, kedua elektroda dihubungkan ke voltmeter mini yang sangat sensitif menggunakan kabel interferensi rendah khusus. Ketika ion yang akan diukur melintasi membran ion selektif elektroda, karena gradien konsentrasi, itu menghasilkan perbedaan potensial yang diukur. Semakin besar beda potensial yang dihasilkan, semakin besar konsentrasi ion dalam larutan.
Pada gambar di bawah ini kita melihat diagram rangkaian yang baru saja kita gambarkan.
Elektrolit di mana elektroda selektif ion direndam memiliki konsentrasi ion yang akan diukur yang diketahui. Dalam membran selektif, yang bersentuhan dengan ion yang akan diukur terlarut dalam larutan uji dan dengan elektrolit “referensi”, perbedaan potensial dihasilkan, yang secara langsung berhubungan dengan konsentrasi ion tersebut dalam larutan yang diukur, menurut dengan persamaan Nernst.
Salah satu penerapan teknik potensiometri langsung ini adalah di bidang kimia klinis, di mana dimungkinkan untuk mengukur konsentrasi ion dan gas dalam darah pasien, berkat perangkat di mana beberapa elektroda selektif ion dipasang, satu untuk setiap parameter yang akan diukur. Ion yang paling sering diukur dalam ionogram serum adalah natrium, kalium, kalsium dan klorin, karena mereka adalah yang paling penting dalam keseimbangan elektrolit tubuh.