Potenciometrą yra įrenginys, naudojamas matuoti potencialų skirtumas tarp darbo elektrodu ir lyginamąjį elektrodą, kai abu yra panardintas į tirpalo, iš kurio ji norima nustatyti jo rūgštingumą ar valentingumo, išreikšti tai kaip pH.
Tokiu būdu potenciometrija reiškia analizės metodą, naudojamą H + jonų koncentracijai nustatyti tirpale esančioje medžiagoje, naudojant potenciometrą ir du aukščiau minėtus elektrodus.
Etaloninio elektrodo atveju, priešingai nei darbinis elektrodas, jis turi žinomą, pastovų ir stabilų potencialą. Potencialas, kuris vystosi šiame paskutiniame elektrode, kinta proporcingai H + jonų koncentracijai tirpale.
Šiam potencialui didelę įtaką turi ir temperatūra, kurioje atliekamas matavimas.
Kam tai?
Yra daugybė pramoninių procesų, tokių kaip vaistų gamyba, maisto perdirbimas ir vandens valymas, kurie yra labai jautrūs pH lygio pokyčiams. Dėl šios priežasties teisingas jo matavimas yra toks svarbus.
Kaip minėta anksčiau, pH yra parametras, naudojamas matuoti tirpalo, kuris yra vandeninėje fazėje, rūgštingumą ar šarmingumą, analizuojant H + jonų koncentraciją tirpale. Tada pH vertė apskaičiuojama pagal šią lygtį:
pH = -log
Taigi potenciometras naudojamas tirpalo medžiagos pH matuoti.
Kai potenciometras yra prijungtas prie dviejų elektrodų, panardintų į tiriamąjį tirpalą, jis nustato potencialo skirtumą tarp darbinio ir etaloninio elektrodų, sustiprindamas šį signalą ir paversdamas jį pH verte, naudodamas aukščiau aprašytą lygtį.
Kaip tai veikia?
Potenciometro veikimas pagrįstas elektrocheminės ląstelės mechanizmu, kai H + jonai dalyvauja cheminėje ląstelės reakcijoje, siekiant nustatyti šių jonų koncentraciją tirpale ir tokiu būdu gauti to paties pH .
Kai norite išmatuoti tirpalo pH potenciometrija, naudojamas potenciometras ir elektrodas; Pirmasis yra prietaisas, nustatantis pH, o antrasis yra pagrįstas etaloninio elektrodo ir matavimo elektrodo, jautraus analitėms, deriniu.
Šia prasme susidaro grandinė, per kurią elektros srovė teka tarp elektrodų ir tirpalo, kur jie atlieka akumuliatoriaus funkciją, kai yra panardinami į minėtą tirpalą.
Tokiu būdu potenciometras yra suprojektuotas taip, kad generuotų įtampą, lygią nuliui (milivolto vienetais), kai jo pH lygus septyniems; y., neutralus.
Panašiai, kai užregistruojamas potencialių verčių padidėjimas (su teigiamais skaičiais), tai reiškia, kad yra mažesnės pH vertės, o pastebėjus sumažėjimą - tai yra augimą neigiamų skaičių link -, mes kalbame apie didesnes vertes. pH.
Elektrodai
Matavimo (arba darbinį) elektrodą sudaro įtaisas, kuriame vyksta tiriamoji reakcija (oksidacija ar redukcija).
Nors yra daug rūšių, paprastai tai yra stiklas, sudarytas iš labai plonos stiklo membranos, turinčios pralaidumą aplinkos, kurioje jis yra, H + jonams .
Įdedant tai į tirpalą, kurio pH yra kitoks nei ląstelėje esančio tirpalo, tarp dviejų membranos paviršių susidaro potencialo skirtumas ir šį skirtumą galima užregistruoti naudojant etaloninį elektrodą.
Kita vertus, etaloninis elektrodas yra įtaisas, turintis stabilias potencialo charakteristikas ir žinomą vertę, kuris paprastai naudojamas kaip elektrodas cheminėje kameroje.
Šio tipo elektrodų pavyzdys yra tas, kurį sudaro sidabro viela, padengta sidabro chloridu ir panardinta į praskiestą druskos rūgšties tirpalą, arba etaloninis elektrodas, prisotintas kalomelio, kaip parodyta. žemiau esančiame paveikslėlyje.
Taigi potenciometras nustato potencialų skirtumą, kurį sukuria elektrodai, nors tik jonizuojančių rūšių koncentracija priklauso nuo darbinio elektrodo potencialo.
Potenciometro kalibravimas
Potenciometro kalibravimas turi būti atliekamas naudojant žinomus buferinius tirpalus (dar vadinamus buferiais arba buferiniais tirpalais), kuriuos sudaro sistemos, turinčios praktiškai nekintamą pH, kuriose yra silpna medžiaga ir jos konjuguotos rūšys.
Kiekvienas buferinis tirpalas turi specifinį pH, kuris gali būti rūgštus (pH <7), šarminis (pH> 7) arba neutralus (pH = 7) ir kurį galima įsigyti kaip standartizuotą arba pagamintą laboratorijoje su sertifikuotais reagentais ir naudojant nustatytas ir patvirtintas procedūras.
Kai potenciometrai matuoja pH vertę diapazone, kuris laikomas plačiu, turi būti žinoma, ar analitės pH yra didesnis ar mažesnis nei septyni, kad būtų galima teisingai kalibruoti.
Taigi mėginiams, kurių tikimasi, kad pH bus bazinis, jis turėtų būti kalibruojamas buferiniu tirpalu, kurio pH lygus septyniems, o kitu - aukštesniu pH (paprastai naudojamas vienas iš dešimties pH).
Kita vertus, mėginiams, kurių numatomas rūgštus pH, jis kalibruojamas buferiniu tirpalu, kurio pH lygus septyniems, o kitu - žemesniam (paprastai naudojamas vienas iš keturių pH).
Galiausiai šią matavimo priemonę reikia perkalibruoti prieš ir po kiekvieno naudojimo, užrašant jos rezultatus, įskaitant datą ir laiką, kada jie buvo atlikti, ir buferinių tirpalų, naudojamų jai valdyti, charakteristikas.
Nuorodos
- Vikipedija. (sf). pH matuoklis. Gauta iš es.wikipedia.org
- Changas, R. (2007). Chemija, devintas leidimas. („McGraw-Hill“).
- Westcott, C. (2012). Ph matavimai. Gauta iš books.google.co.ve
- Nielsen, C. (1996). Analitinės laboratorijos valdymas: paprastas ir paprastas. Gauta iš books.google.co.ve
- Kenkel, J. (2010). Analitinė chemija technikams, trečiasis leidimas. Gauta iš books.google.co.ve
- Kabelinė, M. (2005). Kalibravimas: Techniko vadovas. Gauta iš books.google.co.ve