Ioniselektiivinen elektrodi
Määritelmä

Sähköpari syntyy, kun kaksi erilaista elektrodia, ioniselektiivinen elektrodi eli ISE (eng. ion-selective electrode) ja vertailuelektrodi, upotetaan analysoitavaan, ioneja sisältävään liuokseen. Vertailuelektrodin potentiaali on vakio, kun taas ioniselektiivisen elektrodin potentiaali riippuu mitattavan ionin aktiivisuudesta eli konsentraatiosta. Elektrodit yhdistetään toisiinsa mittalaitteistolla, jolloin mittalaitteen mittaamasta jännitteestä voidaan määrittää halutun ionin konsentraatio kalibraatiomenetelmällä. Näiden kahden elektrodin välille muodostuu mitattavassa liuoksessa jännite, joka voidaan laskea Nernstin yhtälön avulla:
{\ce {E=E^{0}+{RT \over zF}\ln({a_{2} \over a_{1}})}}
Jossa  {\ce {E^0}} on standardipotentiaali,
R on moolinen kaasuvakio,
T on lämpötila,
z on siirtyvien elektronien lukumäärä,
F on Faradayn vakio ja
{\ce {a_2}} sekä  {\ce {a_1}} ovat ioniaktiivisuudet.
Ioniselektiivisiä elektrodeja käytetään analyyttisessä kemiassa sekä biokemikaalisessa/biofysikaalisessa tutkimuksessa, jossa määritetään vesiliuosten ionipitoisuuksia. Elektrodien tärkein komponentti on ioniselektiivinen kalvo, jonka avulla anturi reagoi näytteessä selektiivisesti vain tiettyyn ioniin, vaikka liuoksessa olisi läsnä muitakin ioneja.
Ioniselektiivisen elektrodin ominaisuuksia voidaan kuvata parametreilla kuten selektiivisyys, kalibrointikäyrän lineaarisen osan kaltevuus, lineaarisen vasteen alue, havaitsemisraja ja vasteaika. Selektiivisyys on yksi tärkeimmistä elektrodin ominaisuuksista, sillä sen avulla voidaan selvittää, kuinka paljon muut ionit (kuin se, jota halutaan mitata) vaikuttavat mitattavaan jännitteeseen. Selektiivisyyttä voidaan arvioida Nikolski-Shultsz-Eisenman -yhtälöllä, joka on johdettu Nernstin yhtälöstä . Selektiivisyyskertoimet riippuvat ionien aktiivisuuksista ja käytetystä määritysmetodista. IUPAC eli kansainvälinen teoreettisen ja sovelletun kemian liitto suosittelee selektiivisyyden määrittämiseen SSM (separate solution method) ja FIM (fixed interference method) metodeja. Erilaisista metodeista voi lukea lisää IUPACin julkaisemasta raportista. Nikolski-Shultsz-Eisenman -yhtälö kuvataan seuraavasti:
E=E^{0}+{RT \over z_{i}F}\ln[a_{i}+\sum _{j}(k_{ij}a_{j}^{z_{i} \over z_{j}})]
Jossa z on ionien varaus,
i on mittalaitteella mitattavan ionin kemiallinen kaava,
j on mittausta häiritsevän ionin kemiallinen kaava, ja
{\ce {k_{ij}}} on selektiivisyyden kerroin. Mitä pienempi selektiivisyyskerroin, sitä pienempi on ionin (j) vuorovaikutus.
Kalibrointikäyrä määritetään kalibrointiliuosten avulla, ja se mitataan signaalina suhteessa analyytin aktiivisuuteen. Kalibrointikäyrän kaltevuuden pitää olla välillä 50–60  {\ce {mv \over log(a_{j})}} ioneilla, joiden varaus on +1 tai -1 ja 25–30  {\ce {mv \over log(a_{j})}} ionille, joiden varaus on +2 tai -2, Nernstin kaavalla laskettuna. Kalibrointikäyrän lineaarisella vastealueella tarkoitetaan pitoisuuksia, joita ISE pystyy tarkasti mittaamaan. Lineaarisen vasteen alue on yleensä  10^{-1} M ja  10^{-5} M välillä. Erittäin suuret tai alhaiset ioniaktiivisuudet voivat antaa poikkeavia tuloksia.
Havaitsemisrajalla tarkoitetaan pienintä konsentraatiota, jota ISE pystyy mittaamaan.
Elektrodin kohdeionin havaitsemisrajaa nostavat häiritsevien ionien ja epäpuhtauksien läsnäolo mitattavassa liuoksessa. Useimpien elektrodien havaitsemisraja on  10^{-5}-10^{-6} M välillä (pH-elektrodeilla jopa  10^{-14} M).
Vasteaika kertoo, kuinka kauan aikaa on mennyt elektrodin laittamisesta analyyttiin siihen, että laite on mitannut 90 % tarkkuudella loppuarvon. Yleensä vasteaika on muutaman minuutin luokkaa.