在線硬度分析儀用于鍋爐給水，節(jié)熱器，冷凝器等高純度水質(zhì)中鈣離子值的連續(xù)監(jiān)測。 也可以用于要求較高的自來水鈣離子的連續(xù)測量。
儀表工作原理
固態(tài)電極膜內(nèi)使用的是相對不可溶的無機鹽。固態(tài)電極以同類和異類方式存在。這兩種類型都由于離子交換過程而在膜上形成電勢。此類電極包括銀/硫離子、鉛離子、銅離子、氟化物、硫氟酸根、氯離子和鈣離子選擇性電極。
電極的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性怎樣，是決定離子計好壞的關(guān)鍵因素之一。特別是低電導(dǎo)率水質(zhì)，對電極的要求更高。若用普通的電極來測量，穩(wěn)定性很差，而且使用壽命又短，滿足不了要求。
離子選擇性電極（ISEs）是以敏感膜為基礎(chǔ)的電化學(xué)傳感器，這層膜是使電極對特定離子有選擇性響應(yīng)的元件。
根據(jù)膜的材料不同可將離子選擇性電極分為4種：
? 玻璃膜（如Na+） ? 固態(tài)膜（如Pb2+）
? 聚合體膜（如K+） ? 氣體滲透膜（如CO2）
電極置于溶液內(nèi)時膜上會形成一電勢差。當(dāng)樣品內(nèi)待測離子的濃度變化時，用離子選擇性電極和一內(nèi)置或外置參比電極一起使用能測出此電勢差的變化。從原理上說，整個的設(shè)置可以作如下描述：
該測得的電勢E和樣品內(nèi)的離子活躍度ai之間的關(guān)系用Nernst數(shù)學(xué)方式可表述如下：
E=E0 + 斜率·logai （斜率等于2.3 RT/ZiF）
其中：R為氣體常量，8.314JK-1mol-1
T為絕對溫度K
F是法拉第等值，9.6487×104 Cmol-1
Zi是所測離子的電荷
該斜率在25℃下為59.16mV/Zi。如所測離子是像鉀離子那樣的單價離子（Zi＝＋1），在濃度發(fā)生十進制變化時，25℃時可以觀察到59.16mV的電勢變化。類似的，像鈣離子那樣的二價離子（Zi＝＋2）在25℃下可觀察到59.16mV/2＝29.58mV的電勢變化。
E0是每一支離子選擇性電極與特定參比結(jié)合時的恒定的電勢差。ai是離子活度，但只在較稀釋的溶液內(nèi)和離子濃度相等。離子的活度取決于由離子內(nèi)容決定的樣品溶液中的離子強度。
所測離子的濃度在其高低端都會發(fā)生線性偏移，該偏移決定了測量的高低端的限度。離子電極可以精確測量到濃度為10-6M的樣品溶液。高濃度情況下（通常高于0.1M）線性偏移是由于帶相反電荷的離子的作用引起的。
