А потенциометър е устройство, използвано за измерване на потенциалната разлика между работен електрод и сравнителен електрод, когато и двете са потопени в разтвор на които е желателно да се определи нейната киселинност или алкалност, експресиращи това като рН.
По този начин потенциометрията се отнася до аналитичния метод, използван за определяне на концентрацията на Н + йони в вещество, което е в разтвор, чрез използване на потенциометър и двата гореспоменати електрода.
В случая на референтния електрод той има известен, постоянен и стабилен потенциал за разлика от работещия електрод. Потенциалът, който се развива в този последен електрод, варира пропорционално на концентрацията на Н + йони, открити в разтвора.
Този потенциал също се влияе значително от температурата, при която се извършва измерването.
За какво е?
Има голям брой индустриални процеси - като производство на лекарства, преработка на храни и пречистване на вода - които са силно чувствителни към промените в нивата на pH. Поради тази причина правилното му измерване е толкова важно.
Както бе споменато по-горе, pH е параметър, използван за измерване на киселинността или алкалността на разтвор, който е във водната фаза, чрез анализ на концентрацията на Н + йони в разтвора. Тогава рН стойността се изчислява по следното уравнение:
pH = -log
Така потенциометърът се използва за измерване на pH на вещество в разтвор.
Когато потенциометърът е свързан към двата електрода, потопени в разтвора, който трябва да се анализира, той открива разликата в потенциала между работния и референтния електрод, усилвайки този сигнал и го превръща в стойност на pH, използвайки уравнението, описано по-горе.
Как работи?
Работата на потенциометър се основава на механизма на електрохимична клетка, при която йони Н + участват в химическата реакция на клетката, за да се определи концентрацията на тези йони в разтвора и по този начин да се постигне рН на същия,
Когато искате да измерите рН на разтвор чрез потенциометрия, се използват потенциометър и електрод; първата е устройството, което определя рН, докато второто се основава на комбинацията от референтен електрод и измервателен електрод, който е чувствителен към аналитите.
В този смисъл се образува схема, през която електрическият ток тече между електродите и разтвора, където те изпълняват функцията на батерия, когато са потопени в споменатия разтвор.
По този начин потенциометърът е проектиран така, че да генерира напрежение, равно на нула (в единици миливолта), когато има рН равно на седем; тоест неутрален.
По същия начин, когато се регистрира увеличение на потенциалните стойности (с положителни числа), това означава, че има по-ниски стойности на pH, а когато се наблюдава понижение - това е растеж към отрицателни числа - говорим за по-високи стойности. рН.
Електроди
Измерващият (или работещият) електрод се състои от устройство, в което се осъществява изследваната реакция (окисляване или редукция).
Въпреки че има много видове, обикновено това е стъкло, състоящо се от много тънка стъклена мембрана, която има пропускливост за Н + йони на средата, в която се намира.
Поставяйки това в разтвор, който има различно pH от разтвора, наличен в клетката, между двете страни на мембраната се генерира потенциална разлика и тази разлика може да бъде регистрирана с помощта на референтен електрод.
От друга страна, референтният електрод е устройство, което има стабилни потенциални характеристики и известна стойност, което обикновено се използва като анод в електрохимичната клетка.
Пример за този тип електрод е този, който е съставен от сребърна жица, която е покрита със сребърен хлорид и потопена в разреден разтвор на солна киселина, или референтния електрод, наситен с каломел, като показания. на фигурата по-долу.
Така потенциометърът определя потенциалната разлика, която се генерира между електродите, въпреки че само потенциалът на работещия електрод зависи от концентрациите на йонните видове.
Калибриране на потенциометър
Калибрирането на потенциометър трябва да се извърши чрез известни буферни разтвори (наричани също буфери или буферни разтвори), които се състоят от системи с практически неизменно pH, които съдържат слабо вещество и неговите конюгирани видове.
Всеки буферен разтвор има специфично рН, което може да бъде кисело (pH <7), основно (pH> 7) или неутрално (pH = 7) и може да бъде закупено в търговската мрежа като стандартизирана или приготвена в лабораторията със сертифицирани реагенти и чрез използване на установени и утвърдени процедури.
Тъй като потенциометри измерват стойността на pH в обхват, който се счита за широк, трябва да се знае дали аналитът има рН по-голямо или по-малко от седем, за да продължи правилното си калибриране.
По този начин, за проби, чието рН се очаква да бъде основно, той трябва да бъде калибриран с буферен разтвор с рН равно на седем и друг с по-високо pH (обикновено се използва едно от pH десет).
От друга страна, за проби с очаквано кисело рН, той се калибрира с буферен разтвор с рН равно на седем и друг с по-ниско рН (обикновено се използва едно от pH четири).
И накрая, повторното калибриране на този измервателен уред трябва да се извърши преди и след всяка употреба, като се записват неговите резултати, включително датата и часа, в които са били извършени, и характеристиките на буферните разтвори, използвани за контрола му.
Препратки
- Wikipedia. (SF). рН метър. Получено от es.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Химия, Девето издание. (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012). Ph измервания. Получено от books.google.co.ve
- Nielsen, C. (1996). Управление на аналитичната лаборатория: обикновена и проста. Получено от books.google.co.ve
- Kenkel, J. (2010). Аналитична химия за техници, трето издание. Получено от books.google.co.ve
- Кабел, М. (2005). Калибриране: Ръководство за техник. Получено от books.google.co.ve