Bentonit kili XRD, FTIR ve SEM-EDX teknikleriyle karakterize edildi. Karakterize edilen kil bütünüyle katı hal kompozit potansiyometrik elektrot yapımında iyonofor madde olarak kullanılmış ve kilin potansiyometrik uygulaması gerçekleştirilmiştir. Elektrodun Pb 2+ iyonuna karşı, diğer yaygın inorganik katyonlarla karşılaştırıldığında oldukça duyarlı ve seçici potansiyometrik bir cevap sergilediği gözlemlenmiştir. Membran optimizasyon çalışmaları neticesinde en iyi potansiyometrik performans özellikleri sergileyen bileşimin kütlece %65.0 grafit, %5.0 çok duvarlı karbon nanotüp, %20.0 iyonofor (bentonit) ve %10.0 parafin yağı olduğu belirlenmiştir. Pb 2+ seçici kompozit elektrodun 1.0×10 -5 ˗ 1.0×10 -1 M konsantrasyon aralığında doğrusal cevap sergilediği, doğrusal çalışma aralığında standart Pb 2+ çözeltilerine karşı her 10 katlık konsantrasyon değişiminde ortalama 31 mV potansiyel fark sergilediği gözlenmiştir. Elektrodun tayin sınırı 9.0×10 -6 M olarak hesaplanmıştır. Elektrodun cevap zamanının oldukça kısa olduğu (~5 s) potansiyometrik cevabın ve tekrarlanabilirliğinin de oldukça yüksek olduğu ortaya konmuştur.