Потенциометр (рН-метр) для чего он служит и как он работает

потенциометр является устройством, используемым для измерения разности потенциалов между рабочим электродом и электродом сравнения, когда оба погружены в раствор, кислотность или основность которого необходимо определить, выражая его как pH.

Таким образом, потенциометрия относится к аналитическому методу, используемому при определении концентрации ионов H⁺ в веществе, которое находится в растворе, с помощью потенциометра и двух электродов, упомянутых выше.

В случае электрода сравнения он имеет известный, постоянный и стабильный потенциал в отличие от рабочего электрода. Потенциал, который развивается в этом последнем электроде, изменяется пропорционально концентрации ионов H⁺ которые находятся в решении.

Этот потенциал также сильно зависит от температуры, при которой проводится измерение.

индекс

• 1 Для чего он используется??
• 2 Как это работает?
  • 2.1 Электроды
  • 2.2 Калибровка потенциометра
• 3 Ссылки

Для чего это??

Существует большое количество процессов, которые осуществляются в промышленной сфере - таких как производство лекарств, обработка пищевых продуктов и очистка воды - которые очень чувствительны к изменению уровня pH. По этой причине его правильное измерение так важно.

Как упоминалось ранее, pH является параметром, используемым для измерения кислотности или щелочности раствора, который находится в водной фазе, путем анализа концентрации ионов H⁺ в решении. Затем значение pH рассчитывается по следующему уравнению:

pH = -log [H⁺]

Таким образом, потенциометр используется для измерения pH вещества в растворе.

Когда потенциометр подключен к двум электродам, погруженным в анализируемый раствор, он обнаруживает разность потенциалов между рабочим электродом и электродом сравнения, усиливая этот сигнал и преобразовывая его в значение pH, используя уравнение, описанное выше..

Как это работает?

Работа потенциометра основана на механизме электрохимической ячейки, в которой участвуют ионы H⁺ в химической реакции клетки, чтобы определить концентрацию этих ионов в растворе и, таким образом, получить рН того же.

Когда необходимо измерить pH раствора с помощью потенциометрии, используют потенциометр и электрод; первое - это устройство, которое определяет pH, а второе основано на комбинации электрода сравнения и другого измерения, чувствительного к анализируемым веществам..

В этом смысле формируется цепь, в которой электрический ток протекает между электродами и раствором, где они выполняют функцию батареи, когда они погружены в вышеупомянутый раствор..

Таким образом, потенциометр предназначен для генерации напряжения, равного нулю (в единицах милливольт), когда у вас pH равен семи; то есть нейтральный.

Аналогично, когда регистрируется увеличение потенциальных значений (с положительными числами), это означает, что значения pH имеют более низкие значения, а когда происходит уменьшение этих значений, то есть рост к отрицательным числам, говорят о более высоких значениях. рН.

электроды

Измерительный (или рабочий) электрод состоит из устройства, в котором проводится исследуемая реакция (окисление или восстановление)..

Хотя есть много типов, это обычно сделано из стекла, составленного из очень тонкой стеклянной мембраны, которая имеет проницаемость для ионов H.⁺ среды, в которой это.

Помещая это в раствор, который имеет pH, отличный от pH раствора, присутствующего в ячейке, разность потенциалов создается между двумя сторонами мембраны, и это различие может быть зарегистрировано с помощью электрода сравнения..

С другой стороны, электрод сравнения представляет собой устройство, которое имеет характеристики стабильного потенциала и известного значения, которое обычно используется в качестве анода в электрохимической ячейке..

Примером электрода этого типа является тот, который состоит из серебряного кабеля, который покрыт хлоридом серебра и погружен в раствор разбавленной соляной кислоты или эталонного электрода, насыщенного каломелью, как показано на рисунке ниже.

Таким образом, потенциометр определяет разницу в потенциале, который генерируется между электродами, хотя только потенциал рабочего электрода зависит от концентрации ионных частиц.

Калибровка потенциометра

Калибровка потенциометра должна выполняться с помощью известных буферных растворов (также называемых буферными или буферными растворами), которые состоят из систем с практически неизменным pH, которые содержат слабое вещество и его сопряженные частицы..

Каждый буферный раствор имеет определенный pH, который может быть кислым (pH<7), básico (pH>7) или нейтральный (pH = 7), и может быть приобретен коммерчески уже стандартизирован или подготовлен в лаборатории с сертифицированными реагентами и с использованием установленных и проверенных процедур.

Поскольку потенциометры измеряют значение pH в диапазоне, который считается широким, необходимо знать, имеет ли аналит pH выше или ниже семи, чтобы приступить к его правильной калибровке..

Таким образом, для образцов, рН которых, как ожидается, будет основным, следует откалибровать с помощью буферного раствора с рН, равным семи, и с другим, более высоким (обычно используется один из рН, равный десяти)..

С другой стороны, для образцов с ожидаемым pH кислотного типа его калибруют буферным раствором с pH, равным семи, и другим с более низким pH (обычно используется один из pH, равный четырем)..

Наконец, необходимо выполнить повторную калибровку этого измерительного прибора до и после каждого использования, записав его результаты, включая дату и время, когда они были сделаны, и характеристики буферных растворов, используемых для его контроля..

ссылки

1. Wikipedia. (Н.Д.). рН-метр. Получено с es.wikipedia.org
2. Чанг, Р. (2007). Химия, девятое издание. (McGraw-Hill).
3. Westcott, C. (2012). Измерения рН. Получено из books.google.co.ve
4. Нильсен, C. (1996). Управление аналитической лабораторией: просто и понятно. Получено из books.google.co.ve
5. Кенкель, J. (2010). Аналитическая химия для технических специалистов, третье издание. Получено из books.google.co.ve
6. Кабель, М. (2005). Калибровка: Руководство для техников. Получено из books.google.co.ve