Delen:
Potentiometer (pH-meter) voor wat het dient en hoe het werkt
een potentiometer is de inrichting die wordt gebruikt voor het meten van het verschil in potentiaal tussen een werkelektrode en een referentie-elektrode, wanneer beide worden ondergedompeld in een oplossing waarvan het gewenst is om de zuurgraad of basiciteit ervan te bepalen, en deze als pH uit te drukken.
Op deze manier verwijst potentiometrie naar de analytische methode die wordt gebruikt bij de bepaling van de H-ionconcentratie+ in een stof die in oplossing is, door een potentiometer en de twee hierboven genoemde elektroden te gebruiken.
In het geval van de referentie-elektrode heeft het een bekende, constante en stabiele potentiaal anders dan de werkelektrode. Het potentieel dat zich in deze laatste elektrode ontwikkelt, varieert in verhouding tot de concentratie van H-ionen+ die in de oplossing zijn.
Dit potentieel wordt ook sterk beïnvloed door de temperatuur waarbij de meting wordt uitgevoerd.
index
- 1 Waar wordt het voor gebruikt??
- 2 Hoe het werkt?
- 2.1 Elektroden
- 2.2 Kalibratie van een potentiometer
- 3 referenties
Waar is het voor??
Er is een groot aantal processen die worden uitgevoerd op industrieel gebied - zoals de productie van medicijnen, voedselverwerking en waterzuivering - die zeer gevoelig zijn voor variatie in pH-waarden. Om deze reden is de juiste meting zo belangrijk.
Zoals eerder vermeld, is pH een parameter die wordt gebruikt om de zuurgraad of alkaliteit van een oplossing in een waterige fase te meten door de concentratie van H-ionen te analyseren+ in de oplossing. Vervolgens wordt de pH-waarde berekend met de volgende vergelijking:
pH = -log [H+]
Dus de potentiometer wordt gebruikt om de pH van een stof in oplossing te meten.
Wanneer de potentiometer is verbonden met de twee elektroden ondergedompeld in de oplossing gewenste geanalyseerd detecteert deze het potentiaalverschil tussen de werkelektrode en het referentiesignaal en het versterken waardoor het een pH waarde met de hierboven beschreven vergelijking.
Hoe werkt het?
De werking van een potentiometer is gebaseerd op het mechanisme van een elektrochemische cel, waarbij H-ionen zijn betrokken+ in de chemische reactie van de cel om de concentratie van deze ionen in de oplossing te bepalen en, op deze manier, de pH van hetzelfde te verkrijgen.
Wanneer het gewenst is om de pH van een oplossing te meten met potentiometrie, worden een potentiometer en een elektrode gebruikt; de eerste is het apparaat dat de pH bepaalt, terwijl de tweede gebaseerd is op de combinatie van een referentie-elektrode en een andere meting die gevoelig is voor analyten.
In deze zin wordt een circuit gevormd waar de elektrische stroom tussen de elektroden en de oplossing stroomt, waar zij de functie van een batterij uitoefenen wanneer zij worden ondergedompeld in de bovengenoemde oplossing..
Op deze manier is de potentiometer ontworpen om een spanning te genereren gelijk aan nul (in millivolteenheden) als u een pH gelijk aan zeven hebt; dat is neutraal.
Evenzo, als een toename van de potentiële waarden wordt geregistreerd (met positieve getallen), betekent dit dat er lagere pH-waarden zijn, en wanneer er een afname is van deze waarden - dat is een groei naar de negatieve getallen - spreekt men van hogere waarden van pH.
elektroden
De meet (of werkende) elektrode bestaat uit een apparaat waar de reactie die wordt bestudeerd wordt uitgevoerd (oxidatie of reductie).
Hoewel er veel soorten zijn, is het meestal gemaakt van glas, bestaande uit een zeer dun glasmembraan dat doorlaatbaarheid voor H-ionen heeft.+ van het medium waarin het is.
Door dit in een oplossing te plaatsen die een pH heeft die verschilt van die van de oplossing die in de cel aanwezig is, wordt een potentiaalverschil gegenereerd tussen de twee vlakken van het membraan en dit verschil kan worden geregistreerd door middel van een referentie-elektrode..
Aan de andere kant is de referentie-elektrode een apparaat met kenmerken van een stabiel potentiaal en een bekende waarde, die normaal gesproken wordt gebruikt als de anode in de elektrochemische cel.
Een voorbeeld van dit type elektrode is dat wat bestaat uit een zilveren kabel, die is bekleed met zilverchloride en is ondergedompeld in een oplossing van verdund zoutzuur, of de referentie-elektrode verzadigde calomel, zoals getoond. in de figuur hieronder.
Dus de potentiometer bepaalt het verschil in potentiaal dat wordt gegenereerd tussen de elektroden, hoewel alleen de potentiaal van de werkelektrode afhankelijk is van de concentraties van de ionensoort.
Kalibratie van een potentiometer
Kalibreren potentiometer is vereist door middel buffers (ook wel buffer of buffers) bekend, welke systemen met pH vrijwel onveranderd met een inhoud van zwak karakter en zijn geconjugeerde species.
Elke bufferoplossing heeft een specifieke pH, die zuur kan zijn (pH<7), básico (pH>7) of neutraal (pH = 7), en kan commercieel worden gekocht, al gestandaardiseerd of voorbereid in het laboratorium met gecertificeerde reagentia en door het gebruik van gevestigde en gevalideerde procedures.
Aangezien de potentiometers de pH-waarde meten binnen een bereik dat als breed wordt beschouwd, moet het bekend zijn als de analyt een pH hoger of lager dan zeven heeft om naar de juiste kalibratie over te gaan.
Dus, voor monsters waarvan wordt verwacht dat de pH basisch is, moet deze worden gekalibreerd met een bufferoplossing met een pH gelijk aan zeven en een andere pH hoger (normaal wordt één van pH tien gebruikt).
Aan de andere kant, voor monsters met een verwachte pH van het zuurtype, wordt het gekalibreerd met een bufferoplossing met een pH gelijk aan zeven en een andere met een lagere pH (normaal wordt één van de pH vier gebruikt).
Ten slotte moet herkalibratie van dit meetinstrument vóór en na elk gebruik worden uitgevoerd, waarbij de resultaten worden geregistreerd, inclusief de datum en het tijdstip waarop ze zijn gemaakt en de kenmerken van de bufferoplossingen die worden gebruikt om het te regelen..
referenties
- Wikipedia. (N.D.). pH-meter. Teruggehaald van es.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Chemie, negende editie. (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012). Ph-metingen. Opgehaald uit books.google.co.ve
- Nielsen, C. (1996). Het analytisch laboratorium beheren: duidelijk en eenvoudig. Opgehaald uit books.google.co.ve
- Kenkel, J. (2010). Analytische chemie voor technici, derde editie. Opgehaald uit books.google.co.ve
- Cable, M. (2005). Kalibratie: een gids voor technici. Opgehaald uit books.google.co.ve