Como su nombre lo indica, un medidor de iones es aquel dispositivo capaz de cuantificar en una expresión numérica la concentración de iones en algún medio. Este medio puede ser acuoso (el más común) o gaseoso, es decir el aire de un ambiente o que se emane de un objeto.
Se utiliza a menudo en el ámbito científico de investigación y análisis, para estudiar muestras y conocer su pH; así como el tipo de iones que componen a la solución.
El componente principal de los medidores de iones son sus electrodos de ión selectivo, ya que son las herramientas que le permitirán examinar la muestra.
Tecnología ISE: Electrodos de Ion selectivo
Los electrodos de ion selectivo son sensores electroquímicos, basados en películas delgadas o membranas selectivas, como elementos de reconocimiento de iones. Estos dispositivos a menudo contienen un electrodo de segundo tipo, como electrodo de referencia “interno” y un electrodo de examinación externo.
El ISE debe usarse junto con el electrodo de examinación (es decir, un electrodo de referencia “externo”) para formar una celda electroquímica completa, que pueda medir los iones.
¿Qué es una celda electroquímica ISE en un medidor de iones?
El electrodo selectivo de examinación junto con el electrodo de referencia, forman lo que se conoce como una celda ISE.
Generalmente, la celda contiene dos electrodos de referencia, interno y externo, y el elemento de transducción de reconocimiento, que es una película delgada o membrana permeable.
Sin embargo, además de este tipo convencional de celda ISE, que está en contacto con la solución que se está examinando por ambos lados de la membrana, existen también arreglos de celdas con contacto parcial de alambre, como por ejemplo los medidores de iones de estado sólido y alambre revestido.
Las celdas funcionan a través de la respuesta de diferencia de potencial, que tiene como componente principal el cambio de la energía de Gibbs, asociado con la transferencia de masa permselectiva entre la solución interna y externa del medidor y la sustancia.
Tipos de medidores de Iones: Según su precisión
Medidores caseros
Los medidores de iones caseros carecen de precisión, y en realidad son medidores de pH o pH-metro. La forma más aproximada de conocer cualquier cantidad iónica sin utilizar un equipo profesional, es medir el pH o concentración de iones negativos o positivos en una solución.
Esto se logra haciendo uso de las reacciones químicas que cambian el color de las sustancias al entrar en contacto con cierta cantidad de acidez o alcalinidad.
Asimismo, otro método para conocer únicamente y de forma intuitiva la concentración de iones en una solución, es con un conductímetro. Aplicando corriente eléctrica al agua y observando la conductividad que tiene esta en respuesta, podemos intuir la concentración de electrolitos o iones negativos que posee la sustancia.
Bandas reactivas
Son un tipo de papel especial llamado tornasol, que contiene adheridos químicos especiales que reaccionan (cambiando el color del papel) al nivel de pH o concentración de iones negativos que se detecten en la solución que se está midiendo.
Mientras más alta sea la concentración de iones positivos, la tira se torna de un matiz rojo, lo que indica acidez en la solución. Cuando la solución contiene una alta concentración de iones negativos, es decir, es una sustancia alcalina, el papel se torna azul.
Medidores Portátiles
Los medidores de iones portátiles, por otro lado, son dispositivos más especializados que funcionan por medio de tecnología electroquímica. Estos dispositivos, en su mayoría, están implementados con lo que conocemos como ISE o electrodos de ion selectivo, los cuales son el componente principal del medidor, que da a conocer que tipo y en qué grado están concentrados los iones dentro de la solución por medio de sus electrodos.
Medidores De laboratorio
Son medidores más especializados en el trabajo de investigación interno en lugar de trabajo de campo, por lo que están preparados para obtener información más precisa de las sustancias. Utilizan la tecnología de electrodos de ion selectivo, variando el tipo de electrodos a partir del tipo de examinación que se esté llevando a cabo.
Tipos de medidores de iones: según su material ISE
Electrodos cristalinos
Los electrodos cristalinos pueden ser homogéneos o heterogéneos. Contienen iones móviles de un solo signo, e iones fijos de signo contrario.
Homogéneos
Los electrodos de membrana homogéneos son electrodos selectivos de iones, en los que la membrana es un material cristalino preparado a partir de un solo compuesto o una mezcla homogénea de compuestos (por ejemplo: Ag2S, AgUAg2S).
Heterogéneos
Los electrodos de membrana heterogénea se forman cuando una sustancia activa, o una mezcla de sustancias activas, se mezcla con una matriz inerte, como caucho de silicona o PVC para formar la membrana de detección heterogénea.
Electrodos no cristalinos 
En estos electrodos, hay una matriz de soporte que contiene un intercambiador de iones (ya sea catiónico o aniónico), y un solvente plastificante.
Contiene la membrana selectiva de iones, que generalmente funciona interponiéndose entre dos soluciones acuosas. El soporte utilizado puede ser macroporoso (por ejemplo, filtro de policarbonato de propileno, ajuste de vidrio, etc.) o microporosos (por ejemplo, vidrio “sediento” o material polimérico inerte como el PVC) produciendo con el intercambiador de iones y el disolvente una mezcla homogénea “solidificada”.
Estos electrodos exhiben una respuesta debido a la presencia del material solidificado del intercambio iónico en la membrana. Por ejemplo, la membrana polimérica solvente.
Electrodos de matriz rígidos autosoportados
Un ejemplo de estos medidores de iones son los de polímero reticulado sintético, o vidrio. Son electrodos selectivos de iones en los que la membrana de detección es un polímero delgado con sitios fijos o una pieza delgada de vidrio. La composición química del polímero o el vidrio determina la selectividad de la membrana.
La membrana de los electrodos de matriz rígidos autosoportados siguen un proceso especial de creación, a base de cationes (o aniones) hidrófobos cargados positivamente o negativamente, que cuando se disuelve en un disolvente orgánico adecuado y se mantiene en un soporte, proporciona membranas que son sensibles a los cambios en las actividades de los aniones.
Son electrodos sin carga, basados en soluciones de agentes complejantes moleculares de cationes y aniones, que se pueden usar en la membrana para dar sensibilidad y selectividad a ciertos cationes y aniones.
Electrodos selectivos de contacto metálico.
Estos electrodos no tienen una solución electrolítica interna, y dependen tanto de la energía iónica de la muestra como de la eléctrica. En estos medidores de iones, el electrodo de referencia interno se reemplaza con un electrodo electrónico o conductor.
Medidores de Iones: según el medio que examinan
Medidores de iones en el aire
Son sensores compuestos por un indicador y un electrodo de referencia en contacto con una película delgada, que está separada por una membrana de gas permeable o un espacio de aire, de la mayor parte de una solución intermedia. Esta solución intermedia interactúa con las especies gaseosas que pasan a través de la membrana.
El gas penetra a través de la membrana o un espacio de aire, de tal manera que produzca un cambio en un elemento medido (por ejemplo, la actividad H+) de la solución intermedia.
Este cambio es entonces detectado por el electrodo selectivo de iones, y está relacionado con la presión parcial de los gases en la muestra intermedia, respondiendo a esta presión para producir el potencial de referencia. El electrodo de oxígeno se ajusta a esta clasificación aunque, a diferencia de otros sensores de gas, es un dispositivo amperométrico y no potenciométrico.
Medidores de iones en líquidos 
Estos son los medidores de iones más comunes. El electrodo sensor cuenta con una membrana permeable, la cual al liberar la corriente eléctrica en el agua, medirá la conductividad eléctrica de una única especie iónica dentro de la membrana del electrodo, descartando la conductividad generada por las demás especies dentro de la membrana.
De esta manera la reacción eléctrica que produzca cada unidad del ion que estamos detectando, indicará la concentración que existe dentro de la cantidad de solución, el cual es calculado a través de “logaritmo de actividad iónica”.
La medición del ión específico depende de un cálculo logarítmico teórico, por lo que la cuantificación de la concentración de iones es un tanteo aproximado, más que un resultado exacto.