Se puede generar una corriente alterna senoidal con PWM tal como comenta Igor. Pero no sé si para tu proyecto es necesario generar una corriente senoidal. Tal vez usando dos salidas digitales diferentes de arduino, conectadas a los electrodos y hacer que la salida de uno sea la inversa de la del otro y en el siguiente ciclo cambiar la polaridad. Es mas feo, porque la salida será cuadrada, pero no se si eso a los iones les va a preocupar demasiado 
Un saludo.