پانی کے معیار کے تجزیہ کار بنیادی طور پر درست پتہ لگانے کے لیے آئن-منتخب الیکٹروڈ پیمائش کا استعمال کرتے ہیں۔ اس آلے میں پی ایچ، فلورائیڈ، سوڈیم، پوٹاشیم، کیلشیم، میگنیشیم، اور ایک حوالہ الیکٹروڈ کے لیے الیکٹروڈ شامل ہیں۔ ہر الیکٹروڈ میں ایک آئن-انتخابی جھلی ہوتی ہے جو نمونے میں متعلقہ آئنوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے۔ جھلی آئن ایکسچینجر کے طور پر کام کرتی ہے۔ آئنک چارجز کے ساتھ رد عمل جھلی کی صلاحیت کو بدل دیتا ہے، جس سے محلول، نمونہ اور جھلی کے درمیان پوٹینشل کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ جھلی کے دو پتہ چلنے والے اطراف کے درمیان ممکنہ فرق کرنٹ پیدا کرتا ہے۔ نمونہ، حوالہ الیکٹروڈ، اور حوالہ الیکٹروڈ حل ایک "لوپ" بناتے ہیں، جبکہ جھلی، اندرونی الیکٹروڈ حل، اور اندرونی الیکٹروڈ دوسرے کو تشکیل دیتے ہیں.
اندرونی الیکٹروڈ حل اور نمونے کے درمیان آئن کے ارتکاز کا فرق کام کرنے والے الیکٹروڈ کی جھلی میں الیکٹرو کیمیکل وولٹیج پیدا کرتا ہے۔ یہ وولٹیج انتہائی کنڈکٹیو اندرونی الیکٹروڈ کے ذریعے ایمپلیفائر میں منتقل ہوتا ہے، اور اسی طرح حوالہ الیکٹروڈ بھی ایمپلیفائر سے منسلک ہوتا ہے۔ ایک انشانکن وکر ایک درست معلوم آئن ارتکاز کے ساتھ معیاری حل کی پیمائش کرکے حاصل کیا جاتا ہے، اس طرح نمونے میں آئن کی حراستی کا تعین ہوتا ہے۔
جب محلول میں تجزیہ کرنے والے آئن الیکٹروڈ کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں، تو آئن کی منتقلی آئن-منتخب الیکٹروڈ میٹرکس کے پانی کے اندر ہوتی ہے۔ ہجرت کرنے والے آئنوں کے چارج میں تبدیلی ایک پوٹینشل پیدا کرتی ہے، جس کے نتیجے میں جھلی کی سطحوں کے درمیان پوٹینشل میں تبدیلی آتی ہے، جس سے پیمائش کرنے والے الیکٹروڈ اور ریفرنس الیکٹروڈ کے درمیان ممکنہ فرق پیدا ہوتا ہے۔
