Potentiomètre (phameter)

Qu'est-ce qu'un potentiomètre?

UN potentiomètre C'est l'appareil qui est utilisé pour mesurer la différence de potentiel entre une électrode de travail et une électrode de référence, lorsque les deux sont immergés dans une solution à partir de laquelle il est souhaité pour déterminer leur acidité ou leur basicité, l'exprimant comme pH.

De cette façon, la potentiométrie fait référence à la méthode analytique utilisée pour déterminer la concentration des ions H⁺ Dans une substance qui est en solution, en utilisant un potentiomètre et les deux électrodes mentionnées ci-dessus.

Dans le cas de l'électrode de référence, il a un potentiel connu, constant et stable contrairement à l'électrode de travail. Le potentiel qui se développe dans cette dernière électrode varie en proportion de la concentration des ions H⁺ qui sont dans la solution.

Ce potentiel est également considérablement influencé par la température à laquelle la mesure est effectuée.

Qu'est-ce qu'un potentiomètre pour?

Il existe de nombreux processus qui sont effectués dans le domaine industriel - comme la production de médicaments, la transformation des aliments et la purification de l'eau - qui sont très sensibles à la variation des niveaux de pH. Pour cette raison, sa mesure correcte est si importante.

Comme mentionné précédemment, le pH est un paramètre utilisé pour mesurer l'acidité ou l'alcalinité d'une solution qui est en phase aqueuse par analyse de la concentration des tonnes H⁺ Dans la solution. Ensuite, la valeur de pH est calculée par l'équation suivante:

pH = -log [h⁺]]

De sorte que le potentiomètre est utilisé dans la mesure du pH d'une substance en solution.

Lorsque le potentiomètre est connecté aux deux électrodes immergées dans la solution que vous souhaitez analyser, cela détecte la différence de potentiel entre l'électrode de travail et l'électrode de référence, amplifiant ce signal et en faisant une valeur de pH en utilisant l'équation décrite ci-dessus.

Comment fonctionne un potentiomètre?

Le fonctionnement d'un potentiomètre est basé sur le mécanisme d'une cellule électrochimique, où les ions H sont impliqués⁺ Dans la réaction chimique de la cellule pour déterminer la concentration de ces ions dans la solution et, ainsi, obtenir le pH du même.

Lorsque vous souhaitez mesurer le pH d'une solution par potentiométrie, un potentiomètre et une électrode sont utilisés; Le premier est l'appareil qui détermine le pH, tandis que le second est basé sur la combinaison d'une électrode de référence et une autre mesure sensible aux analytes.

En ce sens, un circuit est formé où le courant électrique entre les électrodes et la solution s'écoule, où ils exercent la fonction d'une batterie lorsqu'ils s'établissent dans la solution susmentionnée.

De cette façon, le potentiomètre est conçu pour générer une tension égale à zéro (en unités en millivolt) lorsqu'il y a un pH égal à sept; c'est-à-dire neutre.

De plus, lorsqu'une augmentation des valeurs potentielles (avec des nombres positives) est enregistrée signifie qu'elles ont des valeurs de pH mineures, et lorsqu'une diminution de celles-ci est observée - c'est-à-dire une croissance vers des nombres négatifs - il y a des valeurs plus importantes de pH.

Électrodes

L'électrode de mesure (ou travail) se compose d'un dispositif où la réaction qui est étudiée (oxydation ou réduction) est réalisée (oxydation ou réduction).

Bien qu'il existe de nombreux types est généralement en verre, composé d'une très fine membrane en verre qui a une perméabilité avant les ions H⁺ de l'environnement dans lequel il est.

Lorsque vous placez cela dans une solution qui a un pH différent de la solution présente dans la cellule, une différence de potentiel est générée entre les deux faces de la membrane et cette différence peut être enregistrée au moyen d'une électrode de référence.

D'un autre côté, l'électrode de référence est un appareil qui a des caractéristiques de potentiel stable et une valeur connue, qui est normalement utilisée comme anode dans la cellule électrochimique.

Un exemple de ce type d'électrode est composé d'un câble argenté, qui est recouvert de chlorure d'argent et immergé dans une solution d'acide chlorhydrique dilué, ou l'électrode de référence saturée de calomélano, comme celle montrée dans la figure ci-dessous.

Ainsi, le potentiomètre détermine la différence de potentiel générée entre les électrodes, bien que seul le potentiel de l'électrode de travail dépend des concentrations d'espèces ioniques.

Étalonnage d'un potentiomètre

L'étalonnage d'un potentiomètre doit être effectué à travers des tampons (également appelés solutions de tampon ou de tampon), qui se composent de systèmes de pH pratiquement invariables qui contiennent une substance faible et leurs espèces conjuguées.

Chaque solution d'amortisseur a un pH spécifique, qui peut être acide (pH7) ou neutre (pH = 7), et peut être acquis commercialisé ou préparé en laboratoire avec des réactifs certifiés et par l'utilisation de procédures établies et validées.

Comme les potentiomètres mesurent la valeur du pH dans une plage considérée comme large, il devrait être connu si l'analyte a un pH supérieur ou inférieur à sept pour procéder à son étalonnage correct.

Ainsi, pour les échantillons dont le pH devrait être basique devrait être calibré avec une solution d'amortissement de pH égal à sept et un autre pH (généralement utilisé par un pH dix).

D'un autre côté, pour les échantillons avec un pH attendu de type acide, il est calibré avec une solution d'amortissement de pH égale à sept et un autre de pH mineur (généralement l'un des quatre est utilisé).

Enfin, le recalibrage de cet instrument de mesure doit être effectué avant et après chaque utilisation, enregistrant ses résultats, y compris la date et l'heure à laquelle ils ont été effectués et les caractéristiques des solutions d'amortissement utilisées pour avoir un contrôle de la même chose.