Potenciometar (pH metar) za ono što služi i kako radi



potenciometar je uređaj koji se koristi za mjerenje razlike u potencijalu između radne elektrode i referentne elektrode, kada su oba uronjena u otopinu iz koje se želi odrediti njegova kiselost ili bazičnost, izražavajući je kao pH.

Na taj način, potenciometrija se odnosi na analitičku metodu koja se koristi za određivanje koncentracije iona H+ u tvari koja je u otopini, uporabom potenciometra i dvije gore navedene elektrode.

U slučaju referentne elektrode, on ima poznati, konstantni i stabilni potencijal za razliku od radne elektrode. Potencijal koji se razvija u ovoj posljednjoj elektrodi varira proporcionalno koncentraciji iona H+ koji su u rješenju.

Na taj potencijal također uvelike utječe temperatura na kojoj se provodi mjerenje.

indeks

  • 1 Za što se koristi??
  • 2 Kako radi?
    • 2.1 Elektrode
    • 2.2 Umjeravanje potenciometra
  • 3 Reference

Za što je??

Postoji veliki broj procesa koji se provode u industrijskoj sferi - kao što su proizvodnja lijekova, prerada hrane i pročišćavanje vode - koji su vrlo osjetljivi na varijacije u razinama pH. Zbog toga je njezino ispravno mjerenje toliko važno.

Kao što je ranije spomenuto, pH je parametar koji se koristi za mjerenje kiselosti ili alkalnosti otopine koja je u vodenoj fazi analizom koncentracije iona H+ u otopini. Zatim se vrijednost pH izračunava pomoću sljedeće jednadžbe:

pH = -log [H+]

Tako se potenciometar koristi za mjerenje pH tvari u otopini.

Kada je potenciometar spojen na dvije elektrode uronjene u otopinu koja se analizira, ona detektira razliku potencijala između radne elektrode i referentne elektrode, pojačavajući taj signal i pretvarajući ga u pH vrijednost pomoću gore opisane jednadžbe..

Kako djeluje?

Rad potenciometra temelji se na mehanizmu elektrokemijske ćelije, gdje su uključeni ioni H+ u kemijskoj reakciji stanice kako bi se odredila koncentracija tih iona u otopini i na taj način dobila pH vrijednost istog.

Kada se želi mjeriti pH otopine pomoću potenciometrije, koriste se potenciometar i elektroda; prvi je uređaj koji određuje pH, dok se drugi temelji na kombinaciji referentne elektrode i još jednog mjerenja koje je osjetljivo na analite.

U tom smislu, formira se strujni krug gdje struja teče između elektroda i otopine, gdje vrše funkciju baterije kada su potopljene u gore spomenuto rješenje..

Na taj način je potenciometar konstruiran tako da generira napon jednak nuli (u jedinicama milivolta) kada imate pH jednak sedam; to jest, neutralno.

Isto tako, kada je zabilježeno povećanje potencijalnih vrijednosti (s pozitivnim brojevima), to znači da postoje niže vrijednosti pH, a kada je došlo do smanjenja tih vrijednosti - to jest, rast prema negativnim brojevima - govori se o višim vrijednostima pH.

elektrode

Mjerna (ili radna) elektroda sastoji se od uređaja u kojem se provodi reakcija (oksidacija ili redukcija).

Iako postoji mnogo vrsta, obično je izrađeno od stakla, koje čini vrlo tanka staklena membrana koja ima propusnost za ione iona.+ medija u kojem se nalazi.

Postavljanjem ovog u otopinu koja ima pH različit od otopine prisutne u ćeliji, generira se razlika potencijala između dviju strana membrane i ta se razlika može registrirati pomoću referentne elektrode..

S druge strane, referentna elektroda je uređaj koji ima karakteristike stabilnog potencijala i poznate vrijednosti, koji se normalno koristi kao anoda u elektrokemijskoj ćeliji.

Primjer ove vrste elektrode je ona koja se sastoji od srebrnog kabela, koji je presvučen srebrnim kloridom i uronjen u otopinu razrijeđene klorovodične kiseline ili kalomela zasićenog referentnom elektrodom, kako je prikazano na slici ispod.

Tako potenciometar određuje razliku u potencijalu koji se stvara između elektroda, iako samo potencijal radne elektrode ovisi o koncentracijama ionskih vrsta.

Umjeravanje potenciometra

Umjeravanje potenciometra mora se provoditi pomoću poznatih pufernih otopina (također poznatih kao pufer ili pufer otopine), koje se sastoje od sustava s gotovo nepromjenjivim pH koji sadrže slabu tvar i njene konjugirane vrste..

Svaka puferska otopina ima specifičan pH, koji može biti kiselinski (pH<7), básico (pH>7) ili neutralni (pH = 7), i mogu se kupiti komercijalno već standardizirani ili pripremljeni u laboratoriju sa certificiranim reagensima te korištenjem utvrđenih i validiranih postupaka.

Budući da potenciometri mjere pH vrijednost unutar raspona koji se smatra širokim, mora biti poznato ima li analit pH veći ili manji od sedam da bi nastavio s ispravnim kalibriranjem.

Dakle, za uzorke čiji se pH očekuje da bude bazičan treba kalibrirati s puferskom otopinom pH jednakom sedam, a drugi pH višom (obično se koristi pH od deset).

S druge strane, za uzorke s očekivanim pH kiselinskog tipa, kalibrira se s puferskom otopinom pH jednakom sedam, a druga s nižom pH (obično se koristi jedna od pH 4).

Konačno, potrebno je izvršiti ponovnu kalibraciju ovog mjernog instrumenta prije i nakon svake uporabe, bilježeći njegove rezultate, uključujući datum i vrijeme kada su napravljeni i karakteristike pufernih otopina koje su korištene za kontrolu..

reference

  1. Wikipedia. (N. D.). pH metar. Preuzeto s es.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemija, 9. izdanje. (McGraw-Hill).
  3. Westcott, C. (2012). Ph Mjerenja. Preuzeto s books.google.co.ve
  4. Nielsen, C. (1996). Upravljanje analitičkim laboratorijem: jednostavno i jednostavno. Preuzeto s books.google.co.ve
  5. Kenkel, J. (2010). Analitička kemija za tehničare, treće izdanje. Preuzeto s books.google.co.ve
  6. Cable, M. (2005). Kalibracija: vodič za tehničara. Preuzeto s books.google.co.ve