A upaya adalah alat yang digunakan untuk mengukur beza keupayaan antara elektrod kerja dan elektrod rujukan, apabila kedua-duanya tenggelam dalam larutan yang dia berhasrat untuk menentukan keasidan atau kebesan itu, menyatakan ini sebagai pH.
Dengan cara ini, potensiometri merujuk kepada kaedah analisis yang digunakan untuk menentukan kepekatan ion H + dalam bahan yang berada dalam larutan, melalui penggunaan potensiometer dan dua elektrod yang disebutkan di atas.
Bagi elektrod rujukan, ia mempunyai potensi yang diketahui, tetap dan stabil tidak seperti elektrod yang berfungsi. Potensi yang berkembang dalam elektrod terakhir ini berbeza mengikut kepekatan ion H + yang terdapat dalam larutan.
Potensi ini juga sangat dipengaruhi oleh suhu di mana pengukuran dilakukan.
Untuk apa itu?
Terdapat sebilangan besar proses industri - seperti pengeluaran ubat, pemprosesan makanan, dan pemurnian air - yang sangat sensitif terhadap perubahan tahap pH. Atas sebab ini pengukurannya yang betul sangat penting.
Seperti disebutkan sebelumnya, pH adalah parameter yang digunakan untuk mengukur keasidan atau kealkalian larutan yang berada dalam fasa berair dengan menganalisis kepekatan ion H + dalam larutan. Kemudian, nilai pH dikira dengan persamaan berikut:
pH = -log
Jadi potensiometer digunakan untuk mengukur pH zat dalam larutan.
Apabila potensiometer disambungkan ke dua elektrod yang direndam dalam larutan yang akan dianalisis, ia mengesan perbezaan potensi antara elektrod kerja dan rujukan, menguatkan isyarat ini dan mengubahnya menjadi nilai pH menggunakan persamaan yang dijelaskan di atas.
Bagaimanakah ia berfungsi?
Operasi potensiometer didasarkan pada mekanisme sel elektrokimia, di mana ion H + terlibat dalam tindak balas kimia sel untuk menentukan kepekatan ion ini dalam larutan dan, dengan cara ini, memperoleh pH yang sama .
Apabila anda ingin mengukur pH larutan dengan potensiometri, potensiometer dan elektrod digunakan; yang pertama adalah alat yang menentukan pH, sementara yang kedua didasarkan pada kombinasi elektrod rujukan dan elektrod pengukuran yang sensitif terhadap analit.
Dalam pengertian ini, sebuah rangkaian terbentuk di mana arus elektrik mengalir antara elektrod dan larutan, di mana mereka melakukan fungsi bateri ketika direndam dalam larutan yang disebutkan.
Dengan cara ini, potensiometer dirancang untuk menghasilkan voltan sama dengan sifar (dalam unit milivolt) apabila ia mempunyai pH sama dengan tujuh; iaitu berkecuali.
Begitu juga, apabila peningkatan nilai berpotensi didaftarkan (dengan angka positif) ini bermakna ada nilai pH yang lebih rendah, dan ketika penurunan diperhatikan -itu, pertumbuhan ke arah angka negatif- kita berbicara tentang nilai yang lebih tinggi. pH.
Elektrod
Elektrod pengukur (atau berfungsi) terdiri daripada alat di mana tindak balas yang dikaji (pengoksidaan atau pengurangan) berlaku.
Walaupun terdapat banyak jenis, umumnya kaca, terdiri dari membran kaca yang sangat tipis yang mempunyai kebolehtelapan terhadap ion H + di persekitarannya.
Dengan meletakkan ini dalam larutan yang mempunyai pH yang berbeda dari larutan yang ada di dalam sel, perbedaan potensial dihasilkan antara kedua muka membran dan perbezaan ini dapat dicatat dengan menggunakan elektroda rujukan.
Sebaliknya, elektrod rujukan adalah peranti yang mempunyai ciri potensi stabil dan nilai yang diketahui, yang biasanya digunakan sebagai anoda dalam sel elektrokimia.
Contoh elektrod jenis ini adalah yang terdiri daripada dawai perak, yang dilapisi dengan klorida perak dan direndam dalam larutan asid hidroklorik cair, atau elektrod rujukan tepu dengan calomel, seperti yang ditunjukkan. dalam rajah di bawah.
Jadi potensiometer menentukan perbezaan potensi yang dihasilkan antara elektrod, walaupun hanya potensi elektrod yang berfungsi bergantung pada kepekatan spesies ionik.
Mengkalibrasi potensiometer
Penentukuran potensiometer mesti dilakukan melalui larutan penyangga yang diketahui (juga disebut larutan penyangga atau larutan penyangga), yang terdiri dari sistem dengan pH praktikal yang tidak dapat diubah yang mengandung zat lemah dan spesiesnya yang terkonjugasi.
Setiap larutan penyangga mempunyai pH tertentu, yang dapat berasid (pH <7), dasar (pH> 7), atau netral (pH = 7), dan dapat dibeli secara komersial sebagai standard atau disiapkan di makmal dengan reagen yang diperakui dan melalui penggunaan prosedur yang ditetapkan dan disahkan.
Oleh kerana potensiometer mengukur nilai pH dalam julat yang dianggap luas, harus diketahui sama ada analit mempunyai pH lebih besar atau kurang dari tujuh untuk meneruskan penentukurannya yang betul.
Oleh itu, untuk sampel yang pHnya diharapkan menjadi dasar, ia harus dikalibrasi dengan larutan penyangga dengan pH sama dengan tujuh dan satu lagi dengan pH yang lebih tinggi (biasanya satu pH sepuluh digunakan).
Sebaliknya, untuk sampel dengan pH asam yang diharapkan, ia dikalibrasi dengan larutan penyangga pH sama dengan tujuh dan pH lain yang lebih rendah (biasanya satu pH empat digunakan).
Akhirnya, pengkalibrasi ulang alat ukur ini mesti dilakukan sebelum dan selepas setiap penggunaan, mencatat hasilnya, termasuk tarikh dan waktu di mana ia dijalankan dan ciri-ciri larutan penyangga yang digunakan untuk mengendalikannya.
Rujukan
- Wikipedia. (sf). meter pH. Diperolehi dari es.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012). Pengukuran Ph. Diperolehi dari books.google.co.ve
- Nielsen, C. (1996). Menguruskan Makmal Analitik: Polos dan Sederhana. Diperolehi dari books.google.co.ve
- Kenkel, J. (2010). Kimia Analitik untuk Juruteknik, Edisi Ketiga. Diperolehi dari books.google.co.ve
- Cable, M. (2005). Penentukuran: Panduan Juruteknik. Diperolehi dari books.google.co.ve