Potentiometer (phameter)

Hva er et potensiometer?

EN potensiometer Det er enheten som brukes til å måle potensialforskjellen mellom en arbeidselektrode og en referanseelektrode, når begge er nedsenket i en løsning som det er ønsket å bestemme deres surhet eller basalitet, og uttrykke dette som pH.

På denne måten refererer potensiometri til den analytiske metoden som brukes for å bestemme konsentrasjonen av H -ioner⁺ I et stoff som er i løsning, ved å bruke et potensiometer og de to elektrodene nevnt ovenfor.

Når det gjelder referanseelektroden, har den et kjent, konstant og stabilt potensial i motsetning til arbeidselektroden. Potensialet som utvikler seg i denne siste elektroden varierer i forhold til konsentrasjonen av H -ioner⁺ som er i løsningen.

Dette potensialet påvirkes også sterkt av temperaturen som målingen utføres.

Hva er et potensiometer for?

Det er mange prosesser som utføres på industrifeltet - for eksempel medikamentproduksjon, matforedling og vannrensing - som er svært følsomme for variasjon i pH -nivåer. Av denne grunn er det riktige måling så viktig.

Som tidligere nevnt, er pH en parameter som brukes til å måle surheten eller alkaliniteten til en løsning som er i vandig fase ved analyse av konsentrasjonen av Hones H⁺ I løsningen. Deretter beregnes pH -verdien med følgende ligning:

pH = -log [h⁺]

Slik at potensiometeret brukes i pH -måling av et stoff i løsning.

Når potensiometeret er koblet til de to elektrodene nedsenket i løsningen du vil analysere, oppdager dette potensialforskjellen mellom arbeidselektroden og referanseelektroden, forsterker dette signalet og gjør det til en pH -verdi ved bruk av ligningen beskrevet ovenfor.

Hvordan fungerer et potensiometer?

Operasjonen av et potensiometer er basert på mekanismen til en elektrokjemisk celle, der H -ioner er involvert⁺ I den kjemiske reaksjonen til cellen for å bestemme konsentrasjonen av disse ionene i løsningen og dermed oppnå pH av samme.

Når du vil måle pH i en løsning ved hjelp av potensiometri, brukes et potensiometer og en elektrode; Den første er enheten som bestemmer pH, mens den andre er basert på kombinasjonen av en referanseelektrode og en annen måling som er følsom for analyttene.

I denne forstand dannes en krets der den elektriske strømmen mellom elektrodene og løsningen flyter, der de utøver funksjonen til et batteri når de senker seg i den nevnte løsningen.

På denne måten er potensiometeret designet for å generere en spenning lik null (i millivoltsenheter) når det er en pH lik syv; det vil si nøytral.

Når en økning i potensielle verdier (med positive tall) er registrert, betyr også at de har mindre pH -verdier, og når en reduksjon i disse blir observert - det vil si en vekst mot negative tall - er det snakk om større verdier av Ph.

Elektroder

Måleelektrode (eller arbeid) består av en enhet der reaksjonen som studeres (oksidasjon eller reduksjon) utføres (oksidasjon eller reduksjon).

Selv om det vanligvis er mange typer, er det laget av glass, bestående av en veldig fin glassmembran som har permeabilitet før H -ionene⁺ av miljøet det er i.

Når du plasserer dette i en løsning som har en annen pH fra løsningen som er til stede i cellen, genereres en potensiell forskjell mellom de to ansiktene til membranen, og denne forskjellen kan registreres ved hjelp av en referanseelektrode.

På den annen side er referanseelektroden en enhet som har stabile potensielle egenskaper og kjente verdi, som normalt brukes som anode i den elektrokjemiske cellen.

Et eksempel på denne typen elektrode er en som er sammensatt av en sølvkabel, som er dekket med sølvklorid og nedsenket i en fortynnet saltsyreoppløsning, eller den mettede referanseelektroden til Calomelano, slik som den vist i figuren nedenfor.

Så potensiometeret bestemmer potensialforskjellen som genereres mellom elektrodene, selv om bare potensialet til arbeidselektroden avhenger av konsentrasjonene av ioniske arter.

Kalibrering av et potensiometer

Kalibreringen av et potensiometer må utføres gjennom buffere (også kalt buffer- eller bufferløsninger), som består av praktisk talt ufravikelige pH -systemer som inneholder et svakt stoff og deres konjugerte arter.

Hver støtdemperoppløsning har en spesifikk pH, som kan være syre (pH7) eller nøytral (pH = 7), og kan anskaffes kommersialiseres eller utarbeides i laboratoriet med sertifiserte reagenser og ved bruk av etablerte og validerte prosedyrer.

Ettersom potensiometre måler verdien av pH innenfor et område som anses som bred, bør det være kjent hvis analytten har en pH større eller mindre enn syv for å fortsette til riktig kalibrering.

Så for prøver hvis pH forventes å være basisk, bør kalibrere med en pH -dempingsløsning lik syv og en annen pH (vanligvis brukt en av pH ti).

På den annen side, for prøver med en forventet pH av syretype, er det kalibrert med en pH -dempingsløsning lik syv og en annen av pH -mindreårig (vanligvis en av pH -fire brukes).

Til slutt må rekalibreringen av dette måleinstrumentet utføres før og etter hver bruk, og registrerer resultatene, inkludert datoen og klokkeslettet de ble utført og egenskapene til dempingsløsningene som ble brukt til å ha en kontroll av det samme.