Los analizadores de calidad del agua emplean principalmente medición de electrodos selectivos de iones-para una detección precisa. El instrumento incluye electrodos para pH, fluoruro, sodio, potasio, calcio, magnesio y un electrodo de referencia. Cada electrodo tiene una membrana selectiva de iones-que reacciona con los iones correspondientes en la muestra. La membrana actúa como intercambiador de iones; la reacción con cargas iónicas altera el potencial de membrana, permitiendo detectar el potencial entre la solución, la muestra y la membrana. La diferencia de potencial entre los dos lados detectados de la membrana genera una corriente. La muestra, el electrodo de referencia y la solución del electrodo de referencia forman un "bucle", mientras que la membrana, la solución del electrodo interno y el electrodo interno forman el otro.
La diferencia de concentración de iones entre la solución del electrodo interno y la muestra genera un voltaje electroquímico a través de la membrana del electrodo de trabajo. Este voltaje se transmite al amplificador a través del electrodo interno altamente conductor y, de manera similar, el electrodo de referencia también está conectado al amplificador. Se obtiene una curva de calibración midiendo una solución estándar con una concentración de iones conocida y precisa, determinando así la concentración de iones en la muestra.
Cuando los iones del analito en la solución entran en contacto con el electrodo, se produce la migración de iones dentro del acuífero de la matriz del electrodo selectivo de iones-. El cambio de carga de los iones migratorios crea un potencial, que a su vez provoca un cambio de potencial entre las superficies de la membrana, generando una diferencia de potencial entre el electrodo de medición y el electrodo de referencia.
