Potenciometrs (pH metrs) tam, ko tas kalpo un kā tas darbojas

A potenciometrs ir ierīce, ko izmanto, lai izmērītu potenciāla starpību starp darba elektrodu un atskaites elektrodu, ja abi ir iegremdēti šķīdumā, no kura vēlams noteikt tā skābumu vai bāziskumu, izsakot to kā pH..

Šādā veidā potenciometrija attiecas uz analīzes metodi, ko izmanto H jonu koncentrācijas noteikšanai⁺ vielā, kas atrodas šķīdumā, izmantojot potenciometru un abus iepriekš minētos elektrodus.

Atskaites elektroda gadījumā tam ir zināms, nemainīgs un stabils potenciāls, atšķirībā no darba elektroda. Potenciāls, kas attīstās šajā pēdējā elektrodā, mainās proporcionāli H jonu koncentrācijai⁺ kas atrodas risinājumā.

Šo potenciālu lielā mērā ietekmē temperatūra, kurā veic mērījumus.

Indekss

• 1 Ko tas izmanto??
• 2 Kā tas darbojas?
  • 2.1 Elektrodi
  • 2.2 Potenciometra kalibrēšana
• 3 Atsauces

Kas tas ir??

Rūpniecības sfērā notiek liels skaits procesu, piemēram, zāļu ražošana, pārtikas pārstrāde un ūdens attīrīšana, kas ir ļoti jutīgi pret pH līmeņa izmaiņām. Šī iemesla dēļ tā pareizais mērījums ir tik svarīgs.

Kā minēts iepriekš, pH ir parametrs, ko izmanto, lai izmērītu šķīduma, kas atrodas ūdens fāzē, skābumu vai sārmainību, analizējot H jonu koncentrāciju.⁺ šķīdumā. Pēc tam pH vērtību aprēķina, izmantojot šādu vienādojumu:

pH = -log [H⁺]

Tātad potenciometrs tiek izmantots, lai izmērītu vielas pH šķīdumā.

Kad potenciometrs ir savienots ar analizējamajā šķīdumā iegremdētajiem diviem elektrodiem, tas nosaka potenciālo atšķirību starp darba elektrodu un atskaites elektrodu, pastiprinot šo signālu un pārveidojot to pH vērtībā, izmantojot iepriekš aprakstīto vienādojumu..

Kā tas darbojas?

Potenciometra darbība ir balstīta uz elektrokemijas šūnas mehānismu, kurā ir iesaistīti H joni⁺ šūnas ķīmiskajā reakcijā, lai noteiktu šo jonu koncentrāciju šķīdumā un tādā veidā iegūtu tā paša pH līmeni.

Ja vēlams izmērīt šķīduma pH ar potenciometriju, tiek izmantots potenciometrs un elektrods; Pirmais ir ierīce, kas nosaka pH, bet otrā - atsauces elektroda kombinācija un cits mērījums, kas ir jutīgs pret analītiem..

Šajā ziņā tiek veidota ķēde, kur starp elektrodiem un šķīdumu plūst elektriskā strāva, ja tie darbojas ar akumulatora darbību, ja tie ir iegremdēti iepriekš minētajā šķīdumā..

Tādā veidā potenciometrs ir paredzēts, lai ģenerētu spriegumu, kas vienāds ar nulli (milivoltu vienībās), ja pH ir vienāds ar septiņiem; tas ir, neitrāls.

Tāpat, kad tiek reģistrēts potenciālo vērtību pieaugums (ar pozitīviem skaitļiem), tas nozīmē, ka ir zemākas pH vērtības, un, kad ir samazinājušās šīs vērtības, tas ir, pieaugums pret negatīviem skaitļiem - viens runā par augstākām vērtībām pH.

Elektrodi

Mērīšanas (vai darba) elektrods sastāv no ierīces, kurā veic pētāmo reakciju (oksidāciju vai samazināšanu)..

Lai gan ir daudz veidu, tas parasti ir izgatavots no stikla, ko veido ļoti plāna stikla membrāna, kurai ir caurlaidība pret H joniem.⁺ vidē, kurā tas ir.

Ievietojot to šķīdumā, kura pH ir atšķirīgs no šūnā esošā šķīduma, starp membrānas divām virsmām rodas potenciāla atšķirība, un šo atšķirību var reģistrēt ar atsauces elektrodu..

No otras puses, atsauces elektrods ir ierīce, kurai piemīt stabilas potenciāla un zināmas vērtības raksturlielumi, ko parasti izmanto kā anodu elektrochemiskajā šūnā..

Šāda veida elektroda piemērs ir tas, kas sastāv no sudraba kabeļa, kas pārklāts ar sudraba hlorīdu un iegremdēts atšķaidītas sālsskābes šķīdumā vai atsauces elektroda piesātinātā kalomela šķīdumā, kā parādīts attēlā.

Tātad potenciometrs nosaka atšķirību starp elektrodiem radīto potenciālu, lai gan tikai darba elektroda potenciāls ir atkarīgs no jonu sugu koncentrācijas..

Potenciometra kalibrēšana

Potenciometra kalibrēšana jāveic ar zināmiem buferšķīdumiem (ko sauc arī par buferšķīdumiem vai buferšķīdumiem), kas sastāv no sistēmām ar praktiski nemainīgu pH, kas satur vāju vielu un tās konjugētās sugas..

Katram buferšķīdumam ir īpašs pH, kas var būt skābs (pH<7), básico (pH>7) vai neitrāla (pH = 7), un to var iegādāties komerciāli jau standartizētu vai sagatavotu laboratorijā ar sertificētiem reaģentiem un izmantojot noteiktas un apstiprinātas procedūras..

Tā kā potenciometri mēra pH vērtību diapazonā, kas tiek uzskatīts par plašu, ir jāzina, vai analizējamās vielas pH ir augstāks vai zemāks par septiņiem, lai turpinātu pareizu kalibrēšanu..

Tātad attiecībā uz paraugiem, kuru pH ir pamata, kalibrēt ar buferšķīdumu ar pH, kas ir vienāds ar septiņiem, un vēl viens pH ir augstāks (parasti izmanto vienu no pH desmit)..

No otras puses, paraugiem ar paredzamo skābes pH līmeni, to kalibrē ar buferšķīdumu ar pH, kas ir vienāds ar septiņiem, un vēl vienu ar zemāku pH līmeni (parasti izmanto vienu no pH 4)..

Visbeidzot, jāveic šī mērinstrumenta atkārtota kalibrēšana pirms un pēc katras lietošanas, reģistrējot tā rezultātus, tostarp datumu un laiku, kad tie veikti, un to buferšķīdumu raksturlielumus, kas izmantoti to kontrolei..

Atsauces

1. Vikipēdija. (s.f.). pH metrs. Izgūti no es.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Ķīmija, devītais izdevums. (McGraw-Hill).
3. Westcott, C. (2012). Ph mērījumi. Izgūti no books.google.co.ve
4. Nielsen, C. (1996). Analītiskās laboratorijas vadīšana: vienkāršs un vienkāršs. Izgūti no books.google.co.ve
5. Kenkel, J. (2010). Analītiskā ķīmija tehniķiem, trešais izdevums. Izgūti no books.google.co.ve
6. Cable, M. (2005). Kalibrēšana: tehniķa rokasgrāmata. Izgūti no books.google.co.ve