En potentiometer är den anordning som används för att mäta potentialskillnaden mellan en arbetselektrod och en referenselektrod, när båda är nedsänkta i en lösning av vilken det är önskvärt att bestämma dess surhet eller basalitet och uttrycker detta som pH.
På detta sätt hänvisar potentiometri till den analysmetod som används för att bestämma koncentrationen av H + -joner i ett ämne som är i lösning, genom användning av en potentiometer och de två ovannämnda elektroderna.
När det gäller referenselektroden har den en känd, konstant och stabil potential till skillnad från arbetselektroden. Potentialen som utvecklas i den sista elektroden varierar i proportion till koncentrationen av H + -joner som finns i lösningen.
Denna potential påverkas också kraftigt av temperaturen vid vilken mätningen utförs.
Vad är det för?
Det finns ett stort antal industriella processer - som läkemedelsproduktion, livsmedelsbearbetning och vattenrening - som är mycket känsliga för förändringar i pH-nivåer. Av denna anledning är dess korrekta mätning så viktig.
Som tidigare nämnts är pH en parameter som används för att mäta surheten eller alkaliniteten hos en lösning som är i vattenfasen genom att analysera koncentrationen av H + -joner i lösningen. Sedan beräknas pH-värdet med följande ekvation:
pH = -log
Så potentiometern används för att mäta pH för ett ämne i lösning.
När potentiometern är ansluten till de två elektroderna som är nedsänkta i lösningen som ska analyseras, upptäcker den potentialskillnaden mellan arbets- och referenselektroden, förstärker denna signal och omvandlar den till ett pH-värde med den ovan beskrivna ekvationen.
Hur fungerar det?
Funktionen av en potentiometer är baserad på mekanismen för en elektrokemisk cell, där H + -joner är involverade i cellens kemiska reaktion för att bestämma koncentrationen av dessa joner i lösningen och på detta sätt erhålla pH av samma .
När du vill mäta pH-värdet för en lösning med potentiometri används en potentiometer och en elektrod; den första är anordningen som bestämmer pH, medan den andra är baserad på kombinationen av en referenselektrod och en mätelektrod som är känslig för analyt.
I detta avseende bildas en krets genom vilken den elektriska strömmen flyter mellan elektroderna och lösningen, där de utför funktionen hos ett batteri när de är nedsänkta i den nämnda lösningen.
På detta sätt är potentiometern utformad för att generera en spänning lika med noll (i enheter av millivolt) när den har ett pH lika med sju; det vill säga neutral.
På samma sätt, när en ökning av potentiella värden registreras (med positiva siffror) betyder det att det finns lägre pH-värden, och när en minskning observeras - det är en tillväxt mot negativa tal - vi talar om högre värden. pH.
elektroder
Den mätande (eller fungerande) elektroden består av en anordning där reaktionen som studeras (oxidation eller reduktion) äger rum.
Även om det finns många typer är det i allmänhet glas, som består av ett mycket tunt glasmembran som har permeabilitet för H + -jonerna i miljön där det är.
Genom att placera detta i en lösning som har ett annat pH än lösningen som finns i cellen genereras en potentialskillnad mellan de två ytorna på membranet och denna skillnad kan registreras med hjälp av en referenselektrod.
Å andra sidan är referenselektroden en anordning som har stabila potentialegenskaper och ett känt värde, som normalt används som anod i den elektrokemiska cellen.
Ett exempel på denna typ av elektrod är en som består av en silvertråd, som är belagd med silverklorid och nedsänkt i en utspädd saltsyralösning, eller referenselektroden mättad med kalomel, som den som visas. i figuren nedan.
Så potentiometern bestämmer potentialskillnaden som alstras mellan elektroderna, även om endast den fungerande elektrodens potential beror på koncentrationen av den joniska arten.
Kalibrering av en potentiometer
Kalibreringen av en potentiometer måste utföras genom kända buffertlösningar (även kallad buffertar eller buffertlösningar), som består av system med praktiskt taget oändligt pH som innehåller ett svagt ämne och dess konjugerade arter.
Varje buffertlösning har ett specifikt pH, som kan vara surt (pH <7), basiskt (pH> 7) eller neutralt (pH = 7), och kan köpas kommersiellt som standardiserat eller framställt i laboratoriet med certifierade reagenser och genom användning av etablerade och validerade förfaranden.
Eftersom potentiometrar mäter pH-värdet inom ett område som anses brett, måste det vara känt om analytet har ett pH som är högre eller mindre än sju för att fortsätta med sin korrekta kalibrering.
För prover vars pH förväntas vara basiska bör det således kalibreras med en buffertlösning med ett pH lika med sju och ett annat med ett högre pH (normalt används en av pH tio).
Å andra sidan kalibreras det för prover med ett förväntat surt pH med en buffertlösning med ett pH lika med sju och ett annat med ett lägre pH (normalt används ett av pH fyra).
Slutligen måste omkalibreringen av detta mätinstrument utföras före och efter varje användning, registrera dess resultat, inklusive datum och tid då de utfördes och egenskaperna hos buffertlösningarna som används för att kontrollera det.
referenser
- Wikipedia. (Sf). PH-mätare. Erhållen från es.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemi, nionde upplagan. (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012). Ph Mätningar. Erhålls från books.google.co.ve
- Nielsen, C. (1996). Hantera det analytiska laboratoriet: Vanligt och enkelt. Erhålls från books.google.co.ve
- Kenkel, J. (2010). Analytisk kemi för tekniker, tredje upplagan. Erhålls från books.google.co.ve
- Cable, M. (2005). Kalibrering: En teknikerhandbok. Erhålls från books.google.co.ve