Потенциометр представляет собой устройство для измерения разности потенциалов между рабочим и опорным электродом, когда оба погружены в раствор , из которого желательно , чтобы определить его кислотность или щелочность, выражая это как рН.
Таким образом, потенциометрия относится к аналитическому методу, используемому для определения концентрации ионов H + в веществе, которое находится в растворе, с использованием потенциометра и двух вышеупомянутых электродов.
В случае электрода сравнения он имеет известный постоянный и стабильный потенциал в отличие от рабочего электрода. Потенциал, который развивается в этом последнем электроде, изменяется пропорционально концентрации ионов H + , обнаруженных в растворе.
На этот потенциал также сильно влияет температура, при которой проводится измерение.
Для чего это?
Существует большое количество промышленных процессов, таких как производство лекарств, переработка пищевых продуктов и очистка воды, которые очень чувствительны к изменениям уровня pH. По этой причине так важно его правильное измерение.
Как упоминалось ранее, pH - это параметр, используемый для измерения кислотности или щелочности раствора, который находится в водной фазе, путем анализа концентрации ионов H + в растворе. Затем значение pH рассчитывается по следующей формуле:
pH = -log
Таким образом, потенциометр используется для измерения pH вещества в растворе.
Когда потенциометр подключен к двум электродам, погруженным в анализируемый раствор, он определяет разность потенциалов между рабочим электродом и электродом сравнения, усиливая этот сигнал и преобразуя его в значение pH, используя уравнение, описанное выше.
Как это работает?
Работа потенциометра основана на механизме электрохимической ячейки, где ионы H + участвуют в химической реакции ячейки, чтобы определить концентрацию этих ионов в растворе и, таким образом, получить такой же рН. .
Если вы хотите измерить pH раствора потенциометром, используются потенциометр и электрод; первое - это устройство, определяющее pH, а второе - на основе комбинации электрода сравнения и измерительного электрода, чувствительного к аналитам.
В этом смысле образуется цепь, по которой электрический ток протекает между электродами и раствором, где они выполняют функцию батареи, когда они погружены в упомянутый раствор.
Таким образом, потенциометр спроектирован так, чтобы генерировать напряжение, равное нулю (в единицах милливольт), когда он имеет pH, равный семи; то есть нейтрально.
Аналогичным образом, когда регистрируется увеличение значений потенциала (с положительными числами), это означает, что существуют более низкие значения pH, а когда наблюдается снижение, то есть рост в сторону отрицательных чисел, мы говорим о более высоких значениях. pH.
Электроды
Измерительный (или рабочий) электрод представляет собой устройство, в котором протекает исследуемая реакция (окисление или восстановление).
Хотя существует много типов, это обычно стекло, состоящее из очень тонкой стеклянной мембраны, проницаемой для ионов H + окружающей среды, в которой оно находится.
Помещая его в раствор, который имеет другой pH, чем раствор, присутствующий в ячейке, создается разность потенциалов между двумя сторонами мембраны, и эту разницу можно регистрировать с помощью электрода сравнения.
С другой стороны, электрод сравнения - это устройство, которое имеет характеристики стабильного потенциала и известного значения, которое обычно используется в качестве анода в электрохимической ячейке.
Примером этого типа электрода является электрод, состоящий из серебряной проволоки, покрытой хлоридом серебра и погруженной в разбавленный раствор соляной кислоты, или электрода сравнения, насыщенного каломелем, как показано на рисунке. на рисунке ниже.
Таким образом, потенциометр определяет разность потенциалов, которая возникает между электродами, хотя только потенциал рабочего электрода зависит от концентрации ионных частиц.
Калибровка потенциометра
Калибровка потенциометра должна выполняться с использованием известных буферных растворов (также называемых буферами или буферными растворами), которые состоят из систем с практически неизменным pH, которые содержат слабое вещество и его сопряженные виды.
Каждый буферный раствор имеет определенный pH, который может быть кислым (pH <7), основным (pH> 7) или нейтральным (pH = 7), и его можно приобрести коммерчески как стандартизованный или приготовленный в лаборатории с использованием сертифицированных реагентов и за счет использования установленных и проверенных процедур.
Поскольку потенциометры измеряют значение pH в пределах диапазона, который считается широким, необходимо знать, имеет ли аналит pH больше или меньше семи, чтобы продолжить его правильную калибровку.
Следовательно, для образцов, pH которых должен быть основным, его следует откалибровать с помощью буферного раствора с pH, равным семи, и другого с более высоким pH (обычно используется один из pH 10).
С другой стороны, для образцов с ожидаемым кислым pH он калибруется с помощью буферного раствора с pH, равным семи, и другого с более низким pH (обычно используется один из pH четырех).
Наконец, повторная калибровка этого измерительного прибора должна выполняться до и после каждого использования, записывая ее результаты, включая дату и время, в которые они были выполнены, и характеристики буферных растворов, используемых для контроля.
Ссылки
- Wikipedia. (SF). pH-метр. Получено с es.wikipedia.org
- Чанг, Р. (2007). Химия, Девятое издание. (МакГроу-Хилл).
- Уэсткотт, К. (2012). Измерения pH. Получено с books.google.co.ve
- Нильсен, К. (1996). Управление аналитической лабораторией: все просто. Получено с books.google.co.ve
- Кенкель, Дж. (2010). Аналитическая химия для технических специалистов, третье издание. Получено с books.google.co.ve
- Кабель, М. (2005). Калибровка: Руководство для техника. Получено с books.google.co.ve