Acțiune:
Potențiometru (pH metru) Pentru ce funcționează și cum funcționează
o potențiometru Acesta este dispozitivul utilizat pentru a măsura diferența de potențial dintre un electrod de lucru și o referință, atunci când ambele sunt scufundate într-o soluție care se dorește să se determine aciditatea sau bazicitatea lor, exprimând acest lucru ca pH-ul.
În acest fel, potențiometria se referă la metoda analitică utilizată pentru determinarea concentrației de ioni H+ într-o substanță care este în soluție, utilizând un potențiometru și cei doi electrozi menționați mai sus.
În cazul electrodului de referință, acesta are un potențial cunoscut, constant și stabil, spre deosebire de electrodul de lucru. Potențialul care se dezvoltă în acest ultim electrod variază proporțional cu concentrația de ioni H+ care sunt în soluție.
Acest potențial este, de asemenea, puternic influențat de temperatura la care se efectuează măsurarea.
index
- 1 Pentru ce este?
- 2 Cum funcționează?
- 2.1 Electrozii
- 2.2 Calibrarea unui potențiometru
- 3 Referințe
Pentru ce este?
Există un număr mare de procese care se desfășoară în sfera industrială - cum ar fi producția de medicamente, prelucrarea produselor alimentare și purificarea apei - care sunt foarte sensibile la variația nivelurilor de pH. Din acest motiv, măsurarea corectă este atât de importantă.
După cum sa menționat anterior, pH-ul este un parametru utilizat pentru a măsura aciditatea sau alcalinitatea unei soluții care este în fază apoasă prin analiza concentrației de ioni.+ în soluție. Apoi, valoarea pH-ului se calculează prin următoarea ecuație:
pH = -log [H+]
Deci, potențiometrul este utilizat pentru măsurarea pH-ului unei substanțe în soluție.
Când potențiometrul este conectat la cei doi electrozi cufundați în soluția care doriți analizată, aceasta detectează diferența de potențial dintre electrodul de lucru și semnalul de referință și amplificând aceasta fiind o valoare de pH utilizând ecuația descrisă mai sus.
Cum funcționează?
Funcționarea unui potențiometru se bazează pe mecanismul unei celule electrochimice, unde sunt implicați ioni H+ în reacția chimică a celulei pentru a determina concentrația acestor ioni în soluție și, în acest fel, pentru obținerea pH-ului acestora.
Când se dorește măsurarea pH-ului unei soluții prin potențiometrie, se utilizează un potențiometru și un electrod; primul este dispozitivul care determină pH-ul, în timp ce cel de-al doilea se bazează pe combinația dintre un electrod de referință și un electrod de măsurare sensibil la analize.
Aici, este format dintr-un circuit prin care curge curent electric între electrozi și soluția, unde exercită funcția unei baterii când este imersată în soluția menționată.
În acest fel, potențiometrul este proiectat pentru a genera o tensiune egală cu zero (în unități de milivolți) atunci când aveți un pH egal cu șapte; adică neutru.
De asemenea, atunci când există o creștere a potențialelor valori (numere pozitive) înseamnă că au valori mai mici ale pH-ului, iar atunci când se observă o scădere a -Asta acestea spun un număr de încarnarea negative- vorbesc de valori mai mari de pH.
electrozi
Electrodul de măsurare (sau de lucru) constă într-un dispozitiv în care se efectuează studiul de reacție (oxidare sau reducere).
Deși există mai multe tipuri, este de obicei din sticlă, constituită dintr-o membrană foarte subțire din sticlă cu permeabilitate la ionii H.+ a mediului în care este.
Prin plasarea acestei într-o soluție care are o diferită de cea prezentă în soluția de pH-ul celulei, o diferență de potențial este generat între cele două fețe ale membranei și această diferență poate fi înregistrată cu ajutorul unui electrod de referință.
Pe de altă parte, electrodul de referință este un dispozitiv care are caracteristici de potențial stabil și valoare cunoscută, care este folosit în mod normal ca anod în celula electrochimică.
Un exemplu de acest tip de electrod este una care constă dintr-un fir de argint, care este acoperit cu argint și imersat într-un clorură de acid clorhidric diluat, sau calomelul electrod de referință saturat cu cel arătat în figura de mai jos.
Deci, potențiometrul determină diferența de potențial care este generată între electrozii, deși numai potențialul electrodului de lucru depinde de concentrațiile speciilor ionice.
Calibrarea unui potențiometru
Calibrarea unui potențiometru este necesară prin tampoane (de asemenea, numit tampon sau tampoane) cunoscute, care sunt sisteme cu pH practic nemodificată care conține o substanță cu caracter slab și specii conjugate.
Fiecare tampon are un pH specific, care poate fi (acid pH <7), bazic (pH> 7) sau neutru (pH = 7) și poate fi achiziționat din comerț deja standardizate sau preparate în laborator cu reactivi și certificate prin utilizarea procedurilor stabilite și validate.
Deoarece potențiometrele măsoară valoarea pH-ului într-un interval care este considerat larg, trebuie să se știe dacă analitul are un pH mai mare sau mai mic de șapte pentru a proceda la calibrarea sa corectă.
Astfel, pentru eșantioanele a căror valoare pH este de așteptat să fie bazică, trebuie calibrată cu o soluție tampon de pH egală cu șapte și cu un pH mai mare (în mod normal unul cu pH 10).
Pe de altă parte, pentru eșantioanele cu pH așteptat de tip acid, acesta este calibrat cu o soluție tampon de pH egal cu șapte și altul cu un pH mai scăzut (în mod normal unul cu pH 4 este utilizat).
În cele din urmă, recalibrarea acestui instrument de măsurare trebuie efectuată înainte și după fiecare utilizare, înregistrându-i rezultatele, inclusiv data și ora în care au fost făcute și caracteristicile soluțiilor tampon utilizate pentru controlul acesteia.
referințe
- Wikipedia. (N.d.). pH metru. Adus de la es.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Chimie, ediția a IX-a. (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012). Ph măsurători. Descărcat de la books.google.co.ve
- Nielsen, C. (1996). Gestionarea laboratorului analitic: simplu și simplu. Descărcat de la books.google.co.ve
- Kenkel, J. (2010). Chimie analitică pentru tehnicieni, ediția a treia. Descărcat de la books.google.co.ve
- Cable, M. (2005). Calibrare: Un ghid al tehnicianului. Descărcat de la books.google.co.ve