Potenciometer je naprava za merjenje potencialne razlike med delovnim in referenčno elektrodo, kadar sta oba potopimo v raztopino za katero je želeno, da se določitev kislost ali bazičnost, to tudi kot pH.
Na ta način se potenciometrija nanaša na analitično metodo, ki se uporablja za določanje koncentracije ionov H + v snovi, ki je v raztopini, z uporabo potenciometra in obeh prej omenjenih elektrod.
V primeru referenčne elektrode ima znan, stalen in stabilen potencial za razliko od delovne elektrode. Potencial, ki se razvije v tej zadnji elektrodi, se spreminja sorazmerno s koncentracijo ionov H +, ki jih najdemo v raztopini.
Na ta potencial močno vpliva tudi temperatura, pri kateri se meri merjenje.
Za kaj gre?
Obstaja veliko število industrijskih postopkov - kot so proizvodnja zdravil, predelava hrane in čiščenje vode -, ki so zelo občutljivi na spremembe ravni pH. Zaradi tega je njeno pravilno merjenje tako pomembno.
Kot smo že omenili, je pH parameter, ki se uporablja za merjenje kislosti ali alkalnosti raztopine, ki je v vodni fazi, z analizo koncentracije ionov H + v raztopini. Nato se vrednost pH izračuna po naslednji enačbi:
pH = -log
Tako se potenciometer uporablja za merjenje pH snovi v raztopini.
Ko je potenciometer priključen na dve elektrodi, potopljeni v raztopino za analizo, zazna potencialno razliko med delovno in referenčno elektrodo, ojača ta signal in ga pretvori v vrednost pH s pomočjo zgoraj opisane enačbe.
Kako deluje?
Delovanje potenciometra temelji na mehanizmu elektrokemične celice, kjer so ioni H + vključeni v kemijsko reakcijo celice za določanje koncentracije teh ionov v raztopini in na ta način dobimo pH enak .
Če želite izmeriti pH raztopine s potenciometrijo, se uporablja potenciometer in elektroda; prva je naprava, ki določa pH, druga pa temelji na kombinaciji referenčne elektrode in merilne elektrode, ki je občutljiva na analite.
V tem smislu nastane vezje, skozi katerega med elektrodami in raztopino teče električni tok, kjer opravljajo funkcijo akumulatorja, ko jih potopimo v omenjeno raztopino.
Tako je potenciometer zasnovan tako, da ustvari napetost, enako nič (v enotah milivoltov), kadar ima pH enak sedem; torej nevtralno.
Podobno, ko se registrira povečanje potencialnih vrednosti (s pozitivnimi številkami), to pomeni, da obstajajo nižje vrednosti pH, in ko opazimo znižanje - to je rast v smeri negativnih številk - govorimo o višjih vrednostih. pH.
Elektrode
Merilna (ali delovna) elektroda je sestavljena iz naprave, v kateri poteka reakcija (oksidacija ali redukcija).
Čeprav obstaja veliko vrst, je na splošno steklo, sestavljeno iz zelo tanke steklene membrane, ki ima prepustnost za ione H + iz okolja, v katerem je.
Če to postavite v raztopino, ki ima pH, ki je drugačen od raztopine, ki je prisotna v celici, nastane potencialna razlika med obema stranema membrane in to razliko je mogoče zabeležiti z referenčno elektrodo.
Po drugi strani je referenčna elektroda naprava, ki ima stabilne potencialne značilnosti in znano vrednost, ki se običajno uporablja kot anoda v elektrokemični celici.
Primer te vrste elektrode je tista, ki je sestavljena iz srebrne žice, prevlečene s srebrovim kloridom in potopljena v razredčeno raztopino klorovodikove kisline, ali kalomelo-nasičene referenčne elektrode, kot je prikazana na spodnji sliki.
Torej potenciometer določa razliko potenciala, ki nastane med elektrodama, čeprav je le potencial delovne elektrode odvisen od koncentracij ionskih vrst.
Umerjanje potenciometra
Umerjanje potenciometra je treba izvesti z znanimi puferskimi raztopinami (imenovanimi tudi puferi ali puferske raztopine), ki so sestavljene iz sistemov s praktično nepomembnim pH, ki vsebujejo šibko snov in njene konjugirane vrste.
Vsaka puferska raztopina ima določen pH, ki je lahko kisel (pH <7), bazičen (pH> 7) ali nevtralen (pH = 7) in ga je mogoče kupiti v komercialni obliki kot standardiziran ali pripravljen v laboratoriju s certificiranimi reagenti in z uporabo uveljavljenih in potrjenih postopkov.
Ker potenciometri merijo vrednost pH v območju, ki se šteje za široko, mora biti znano, ali ima analit pH večji ali manjši od sedmih, da nadaljuje s pravilno kalibracijo.
Zato je treba za vzorce, katerih pričakovani pH je osnovni, umeriti z pufersko raztopino s pH, ki je enaka sedem, in drugega z višjim pH (običajno se uporablja en pH deset).
Po drugi strani pa se za vzorce s pričakovanim kislim pH umeri z pufersko raztopino pH, ki je enaka sedem, in z nižjim pH (običajno se uporablja en pH štiri).
Nazadnje je treba ponovni kalibracijo tega merilnega instrumenta opraviti pred in po vsaki uporabi, pri čemer se zabeležijo njeni rezultati, vključno z datumom in časom izvajanja ter značilnostmi puferskih raztopin, ki se uporabljajo za njegovo krmiljenje.
Reference
- Wikipedija. (sf). pH meter. Pridobljeno s strani es.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemija, deveta izdaja. (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012). Ph Meritve. Pridobljeno iz books.google.co.ve
- Nielsen, C. (1996). Upravljanje analitičnega laboratorija: enostavno in preprosto. Pridobljeno iz books.google.co.ve
- Kenkel, J. (2010). Analitična kemija za tehnike, tretja izdaja. Pridobljeno iz books.google.co.ve
- Cable, M. (2005). Umerjanje: Vodnik tehnika. Pridobljeno iz books.google.co.ve