ZA potencjometr to urządzenie służące do pomiaru różnicy potencjałów między elektrodą roboczą a elektrodą odniesienia, gdy obie są zanurzone w roztworze, którego kwasowość lub zasadowość należy określić, wyrażając ją jako pH.
W ten sposób potencjometria odnosi się do metody analitycznej służącej do określania stężenia jonów H.+ w substancji będącej w roztworze za pomocą potencjometru i dwóch wyżej wymienionych elektrod.
W przypadku elektrody odniesienia ma znany, stały i stabilny potencjał w przeciwieństwie do elektrody pracującej. Potencjał, który rozwija się w tej ostatniej elektrodzie, zmienia się proporcjonalnie do stężenia jonów H.+ które są w rozwiązaniu.
Duży wpływ na ten potencjał ma również temperatura, w której przeprowadzany jest pomiar..
Indeks artykułów
W przemyśle istnieje wiele procesów - takich jak produkcja leków, przetwarzanie żywności i oczyszczanie wody - które są bardzo wrażliwe na zmiany poziomu pH. Z tego powodu tak ważny jest jego prawidłowy pomiar.
Jak wspomniano wcześniej, pH jest parametrem używanym do pomiaru kwasowości lub zasadowości roztworu znajdującego się w fazie wodnej poprzez analizę stężenia jonów H.+ w rozwiązaniu. Następnie wartość pH oblicza się za pomocą następującego równania:
pH = -log [H.+]
Tak więc potencjometr służy do pomiaru pH substancji w roztworze..
Gdy potencjometr jest podłączony do dwóch elektrod zanurzonych w roztworze, który ma być analizowany, wykrywa różnicę potencjałów między elektrodą roboczą a elektrodą odniesienia, wzmacniając ten sygnał i przekształcając go na wartość pH za pomocą równania opisanego powyżej..
Działanie potencjometru opiera się na mechanizmie ogniwa elektrochemicznego, w którym biorą udział jony H.+ w reakcji chemicznej komórki w celu określenia stężenia tych jonów w roztworze i uzyskania w ten sposób pH tego samego.
Gdy pożądane jest zmierzenie pH roztworu za pomocą potencjometrii, stosuje się potencjometr i elektrodę; pierwsza to urządzenie określające pH, druga opiera się na połączeniu elektrody odniesienia i elektrody pomiarowej wrażliwej na anality.
W tym sensie tworzy się obwód, przez który prąd elektryczny przepływa między elektrodami a roztworem, gdzie po zanurzeniu we wspomnianym roztworze pełnią one funkcję baterii..
W ten sposób potencjometr jest tak skonstruowany, aby generował napięcie równe zeru (w miliwoltach) przy pH równym siedem; to znaczy neutralne.
Podobnie, gdy rejestruje się wzrost wartości potencjalnych (z liczbami dodatnimi) oznacza to, że są niższe wartości pH, a gdy obserwuje się spadek - czyli wzrost w kierunku liczb ujemnych - mówimy o wartościach wyższych..
Elektroda pomiarowa (lub pracująca) składa się z urządzenia, w którym zachodzi badana reakcja (utlenianie lub redukcja).
Chociaż istnieje wiele rodzajów, zazwyczaj jest to szkło, składające się z bardzo cienkiej szklanej membrany, która przepuszcza jony H.+ środowiska, w którym się znajduje.
Umieszczając go w roztworze, którego pH różni się od pH roztworu obecnego w komórce, powstaje różnica potencjałów między dwiema powierzchniami membrany, którą można zarejestrować za pomocą elektrody odniesienia..
Z drugiej strony elektroda odniesienia to urządzenie o charakterystyce stabilnego potencjału i znanej wartości, które jest zwykle używane jako anoda w ogniwie elektrochemicznym..
Przykładem tego typu elektrody jest taka, która składa się ze srebrnego drutu, który jest pokryty chlorkiem srebra i zanurzony w rozcieńczonym roztworze kwasu solnego lub elektroda odniesienia nasycona kalomelem, jak pokazano na poniższym rysunku..
Zatem potencjometr określa różnicę potencjałów, która jest generowana między elektrodami, chociaż tylko potencjał elektrody pracującej zależy od stężeń form jonowych..
Kalibrację potencjometru należy przeprowadzić za pomocą znanych roztworów buforowych (zwanych również buforami lub roztworami buforowymi), które składają się z układów o praktycznie niezmiennym pH, które zawierają słabą substancję i jej sprzężone związki..
Każdy bufor ma określone pH, które może być kwaśne (pH<7), básico (pH>7) lub neutralne (pH = 7) i można je nabyć w handlu już znormalizowanym lub przygotowanym w laboratorium przy użyciu certyfikowanych odczynników i przy użyciu ustalonych i zwalidowanych procedur..
Ponieważ potencjometry mierzą wartość pH w zakresie, który jest uważany za szeroki, należy wiedzieć, czy pH analitu jest większe czy mniejsze niż siedem, aby przeprowadzić prawidłową kalibrację..
Dlatego w przypadku próbek, których pH ma być zasadowe, należy je kalibrować roztworem buforowym o pH równym 7 i innym o wyższym pH (zwykle stosuje się pH 10)..
Z drugiej strony, w przypadku próbek o oczekiwanym kwaśnym pH, jest on kalibrowany roztworem buforowym o pH równym siedem i innym o niższym pH (zwykle stosuje się pH cztery)..
Wreszcie, ponowna kalibracja tego przyrządu pomiarowego musi być przeprowadzona przed i po każdym użyciu, rejestrując jego wyniki, w tym datę i godzinę wykonania oraz charakterystykę roztworów buforowych użytych do kontroli..
Jeszcze bez komentarzy