Potentiometri (pH-mittari) mitä se toimii ja miten se toimii



potentiometri on laite, jota käytetään mittaamaan työelektrodin ja vertailuelektrodin välinen mahdollinen ero, kun molemmat upotetaan liuokseen, jonka happamuus tai emäksisyys on määritettävä, ilmentämällä sitä pH-arvona..

Tällä tavalla potentiometria viittaa analyysimenetelmään, jota käytetään H-ionipitoisuuden määrittämisessä+ aineessa, joka on liuoksessa, käyttämällä potentiometriä ja kahta edellä mainittua elektrodia.

Vertailuelektrodin tapauksessa sillä on tunnettu, vakaa ja vakaa potentiaali toisin kuin työelektrodi. Tässä viimeisessä elektrodissa kehittyvä potentiaali vaihtelee suhteessa H-ionien konsentraatioon+ jotka ovat ratkaisussa.

Tämä potentiaali vaikuttaa suuresti myös lämpötilaan, jossa mittaus suoritetaan.

indeksi

  • 1 Mitä sitä käytetään??
  • 2 Miten se toimii?
    • 2.1 Elektrodit
    • 2.2 Potentiometrin kalibrointi
  • 3 Viitteet

Mitä se on??

Teollisuuden alalla toteutetaan paljon prosesseja, kuten huumeiden tuotantoa, elintarvikkeiden jalostusta ja vedenpuhdistusta, jotka ovat erittäin herkkiä pH-tasojen vaihteluille. Tästä syystä sen oikea mittaus on niin tärkeää.

Kuten edellä on mainittu, pH on parametri, jota käytetään mittaamaan vesipitoisessa faasissa olevan liuoksen happamuutta tai emäksisyyttä analysoimalla H-ionien konsentraatio+ liuoksessa. Sitten pH-arvo lasketaan seuraavalla yhtälöllä:

pH = -log [H+]

Siten potentiometriä käytetään mittaamaan liuoksessa olevan aineen pH.

Kun potentiometri on kytketty analysoitavaan liuokseen upotettuihin kahteen elektrodiin, se havaitsee työelektrodin ja vertailuelektrodin välisen potentiaalisen eron vahvistamalla tämän signaalin ja muuttamalla sen pH-arvoksi käyttämällä edellä kuvattua yhtälöä..

Miten se toimii?

Potentiometrin toiminta perustuu sähkökemiallisen kennon mekanismiin, jossa H-ionit ovat mukana+ solun kemiallisessa reaktiossa näiden ionien konsentraation määrittämiseksi liuoksessa ja tällä tavoin saavutetaan saman pH: n \ t.

Kun halutaan mitata liuoksen pH potentiometrialla, käytetään potentiometriä ja elektrodia; ensimmäinen on laite, joka määrittää pH: n, kun taas toinen perustuu vertailuelektrodin yhdistelmään ja toiseen mittaukseen, joka on herkkä analyytteille.

Tässä mielessä muodostetaan piiri, jossa sähkövirta virtaa elektrodien ja liuoksen väliin, jossa ne vaikuttavat akun toimintaan, kun ne upotetaan edellä mainittuun liuokseen..

Tällä tavoin potentiometri on suunniteltu tuottamaan jännite, joka on yhtä suuri kuin nolla (millivolttia kohti), kun pH on yhtä suuri kuin seitsemän; se on neutraali.

Samoin, kun potentiaaliarvojen nousu kirjataan (positiivisilla numeroilla), se tarkoittaa, että pH-arvoja on alhaisempia, ja kun näiden arvojen väheneminen on eli kasvu kohti negatiivisia lukuja, yksi puhuu korkeammista arvoista pH.

elektrodit

Mittaus (tai työ) elektrodi koostuu laitteesta, jossa tutkittava reaktio suoritetaan (hapetus tai pelkistys).

Vaikka on olemassa monia tyyppejä, se on yleensä valmistettu lasista, joka koostuu erittäin ohuesta lasimembraanista, jolla on H-ionien läpäisevyys.+ sen median, jossa se on.

Sijoittamalla tämän liuokseen, jonka pH on erilainen kuin solussa olevan liuoksen pH, muodostuu mahdollinen ero kalvon kahden pinnan välillä ja tämä ero voidaan rekisteröidä vertailuelektrodin avulla..

Toisaalta vertailuelektrodi on laite, jolla on stabiilin potentiaalin ja tunnetun arvon tunnusmerkkejä, joita käytetään normaalisti anodina sähkökemiallisessa kennossa.

Esimerkki tällaisesta elektrodista on se, joka koostuu hopeakaapelista, joka on päällystetty hopeakloridilla ja upotettu laimeaan kloorivetyhappoliuokseen tai vertailuelektrodiin kyllästettyyn kalomeliin, kuten on esitetty alla olevassa kuvassa.

Potentiometri määrittää siis elektrodien välissä syntyvän potentiaalin eron, vaikkakin vain elektrodin potentiaali riippuu ionisten lajien pitoisuuksista..

Potentiometrin kalibrointi

Potentiometrin kalibrointi on suoritettava tunnetuilla puskuriliuoksilla (joita kutsutaan myös puskuri- tai puskuriliuoksiksi), jotka koostuvat järjestelmistä, joiden pH on lähes muuttumaton ja jotka sisältävät heikon aineen ja sen konjugoidut lajit.

Jokaisella puskuriliuoksella on spesifinen pH, joka voi olla happama (pH<7), básico (pH>7) tai neutraali (pH = 7), ja se voidaan ostaa kaupallisesti jo standardoituna tai valmistettuna laboratoriossa sertifioitujen reagenssien avulla ja käyttämällä vakiintuneita ja validoituja menettelyjä.

Koska potentiometrit mittaavat pH-arvoa leveäksi katsotulla alueella, on tiedettävä, onko analyytin pH-arvo korkeampi tai pienempi kuin seitsemän, jotta se siirtyy oikeaan kalibrointiin.

Niinpä näytteille, joiden pH: n odotetaan olevan emäksinen, tulisi kalibroida puskuriliuoksella, jonka pH on seitsemän ja toinen pH korkeampi (käytetään yleensä pH-arvoa kymmenen)..

Toisaalta näytteille, joiden pH-arvo on odotettavissa, se kalibroidaan puskuriliuoksella, jonka pH on seitsemän ja toinen alempi pH-arvo (yleensä käytetään pH-arvoa neljä)..

Lopuksi tämän mittauslaitteen uudelleenkalibrointi on suoritettava ennen jokaista käyttökertaa ja sen jälkeen, tallentamalla sen tulokset, mukaan lukien päivämäärä ja kellonaika, jolloin ne on tehty, ja niiden hallintaan käytettyjen puskuriliuosten ominaisuudet..

viittaukset

  1. Wikipedia. (N.D.). pH-mittari. Haettu osoitteesta es.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos. (McGraw-Hill).
  3. Westcott, C. (2012). Ph-mittaukset. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
  4. Nielsen, C. (1996). Analyyttisen laboratorion hallinta: tavallinen ja yksinkertainen. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
  5. Kenkel, J. (2010). Analyyttinen kemia teknikoille, kolmas painos. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
  6. Cable, M. (2005). Kalibrointi: teknikon opas. Haettu osoitteesta books.google.co.ve