Bir potansiyometre her ikisi de pH olarak ifade asidite ve bazikliğini belirlenmesi arzu edildiği bir çözelti içine girdikleri zaman, bir çalışma elektrodu ve bir referans elektrodu arasındaki potansiyel farkını ölçmek için kullanılmıştır cihazdır.
Bu şekilde potansiyometri , bir potansiyometre ve yukarıda bahsedilen iki elektrot kullanılarak çözelti içindeki bir maddede H + iyonlarının konsantrasyonunu belirlemek için kullanılan analitik yöntemi ifade eder .
Referans elektrot durumunda, çalışan elektrottan farklı olarak bilinen, sabit ve kararlı bir potansiyele sahiptir. Bu son elektrotta gelişen potansiyel , çözeltide bulunan H + iyonlarının konsantrasyonu ile orantılı olarak değişir .
Bu potansiyel, ölçümün gerçekleştirildiği sıcaklıktan da büyük ölçüde etkilenir.
Bu ne için?
PH seviyelerindeki değişikliklere karşı oldukça hassas olan ilaç üretimi, gıda işleme ve su arıtma gibi çok sayıda endüstriyel süreç vardır. Bu nedenle doğru ölçümü çok önemlidir.
Daha önce bahsedildiği gibi, pH, çözeltideki H + iyonlarının konsantrasyonunu analiz ederek sulu fazda bulunan bir çözeltinin asitliğini veya alkaliliğini ölçmek için kullanılan bir parametredir . Daha sonra, pH değeri aşağıdaki denklemle hesaplanır:
pH = -log
Dolayısıyla potansiyometre, çözeltideki bir maddenin pH'ını ölçmek için kullanılır.
Potansiyometre, analiz edilecek çözeltiye daldırılan iki elektroda bağlandığında, çalışan ve referans elektrot arasındaki potansiyel farkı tespit ederek bu sinyali yükseltir ve yukarıda açıklanan denklemi kullanarak pH değerine dönüştürür.
O nasıl çalışır?
Potansiyometrenin çalışması , çözeltideki bu iyonların konsantrasyonunu belirlemek ve bu şekilde aynı pH'ı elde etmek için hücrenin kimyasal reaksiyonunda H + iyonlarının yer aldığı bir elektrokimyasal hücrenin mekanizmasına dayanır. .
Potansiyometri ile bir çözeltinin pH'ını ölçmek istediğinizde, bir potansiyometre ve bir elektrot kullanılır; ilki pH'ı belirleyen cihazdır, ikincisi ise bir referans elektrot ve analitlere duyarlı bir ölçüm elektrodunun kombinasyonuna dayanmaktadır.
Bu anlamda elektrotlar ile çözelti arasında elektrik akımının aktığı, söz konusu çözüme daldırıldıklarında bir pilin işlevini yerine getirdikleri bir devre oluşturulur.
Bu şekilde potansiyometre, yediye eşit bir pH değerine sahip olduğunda sıfıra eşit bir voltaj (milivolt birimlerinde) üretmek üzere tasarlanmıştır; yani nötr.
Aynı şekilde, potansiyel değerlerde bir artış kaydedildiğinde (pozitif sayılarla), daha düşük pH değerlerinin olduğu ve bir düşüş gözlendiğinde - yani negatif sayılara doğru bir büyüme olduğu anlamına gelir - daha yüksek değerlerden söz ederiz. pH.
Elektrotlar
Ölçüm (veya çalışan) elektrot, incelenen reaksiyonun (oksidasyon veya indirgeme) gerçekleştiği bir cihazdan oluşur.
Birçok çeşidi olmakla birlikte genel olarak içinde bulunduğu ortamın H + iyonlarına geçirgenliği olan çok ince bir cam membrandan oluşan camdır .
Bunun hücrede bulunan çözeltiden farklı pH değerine sahip bir çözeltiye yerleştirilmesiyle, zarın iki yüzü arasında potansiyel bir fark oluşturulur ve bu fark bir referans elektrot vasıtasıyla kaydedilebilir.
Öte yandan referans elektrot, normal olarak elektrokimyasal hücrede anot olarak kullanılan, kararlı potansiyele sahip ve değeri bilinen bir cihazdır.
Bu tip elektrotun bir örneği, gümüş klorür ile kaplanmış ve seyreltik bir hidroklorik asit çözeltisine daldırılmış bir gümüş telden veya gösterildiği gibi kalomel ile doyurulmuş referans elektrottan oluşan bir elektrottur. aşağıdaki şekilde.
Böylece potansiyometre, elektrotlar arasında oluşan potansiyel farkı belirler, ancak yalnızca çalışan elektrotun potansiyeli iyonik türlerin konsantrasyonlarına bağlıdır.
Potansiyometreyi kalibre etme
Bir potansiyometrenin kalibrasyonu, zayıf bir madde ve bunun birleşik türlerini içeren pratik olarak değişmez pH'a sahip sistemlerden oluşan bilinen tampon çözeltiler (tamponlar veya tampon çözeltiler olarak da adlandırılır) aracılığıyla gerçekleştirilmelidir.
Her tampon çözeltisinin asidik (pH <7), bazik (pH> 7) veya nötr (pH = 7) olabilen ve ticari olarak standart olarak satın alınabilen veya sertifikalı reaktiflerle laboratuvarda hazırlanabilen belirli bir pH'ı vardır ve yerleşik ve doğrulanmış prosedürlerin kullanılması yoluyla.
Potansiyometreler geniş kabul edilen bir aralıkta pH değerini ölçtüğü için, doğru kalibrasyonuna devam etmek için analitin pH değerinin yediden büyük mü yoksa az mı olduğunun bilinmesi gerekir.
Bu nedenle, pH'sının bazik olması beklenen numuneler için, pH'ı yediye eşit ve diğeri daha yüksek pH'a sahip bir tampon çözeltisi ile kalibre edilmelidir (normalde pH on'dan biri kullanılır).
Öte yandan, beklenen asidik pH'a sahip numuneler için, pH'ı yediye eşit ve diğeri daha düşük pH'a sahip bir tampon çözeltisi ile kalibre edilir (normal olarak pH 4'ten biri kullanılır).
Son olarak, bu ölçüm cihazının yeniden kalibrasyonu, her kullanımdan önce ve sonra gerçekleştirilmeli ve gerçekleştirildikleri tarih ve saat ve onu kontrol etmek için kullanılan tampon çözeltilerinin özellikleri dahil sonuçları kaydedilmelidir.
Referanslar
- Vikipedi. (Sf). pH ölçer. Es.wikipedia.org adresinden alındı
- Chang, R. (2007). Kimya, Dokuzuncu baskı. (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012). Ph Ölçümleri. Books.google.co.ve’den alındı
- Nielsen, C. (1996). Analitik Laboratuvarı Yönetmek: Sade ve Basit. Books.google.co.ve’den alındı
- Kenkel, J. (2010). Teknisyenler için Analitik Kimya, Üçüncü Baskı. Books.google.co.ve’den alındı
- Kablo, M. (2005). Kalibrasyon: Bir Teknisyen Kılavuzu. Books.google.co.ve’den alındı