Potenciômetro (Faméter)

O que é um potenciômetro?

A potenciômetro É o dispositivo que é usado para medir a diferença de potencial entre um eletrodo de trabalho e um eletrodo de referência, quando ambos são submersos em uma solução a partir da qual se deseja determinar sua acidez ou basicidade, expressando isso como pH.

Dessa maneira, a potenciometria refere -se ao método analítico usado na determinação da concentração de íons h⁺ em uma substância que está em solução, usando um potenciômetro e os dois eletrodos mencionados acima.

No caso do eletrodo de referência, ele tem um potencial conhecido, constante e estável, diferente do eletrodo de trabalho. O potencial que se desenvolve neste último eletrodo varia em proporção à concentração de íons h⁺ que estão na solução.

Esse potencial também é bastante influenciado pela temperatura na qual a medição é realizada.

Para que é um potenciômetro para?

Existem muitos processos realizados no campo industrial - como produção de medicamentos, processamento de alimentos e purificação de água - que são altamente sensíveis à variação nos níveis de pH. Por esse motivo, sua medição correta é tão importante.

Como mencionado anteriormente, o pH é um parâmetro usado para medir a acidez ou alcalinidade de uma solução que está em fase aquosa pela análise da concentração de pontas h⁺ Na solução. Em seguida, o valor do pH é calculado pela seguinte equação:

ph = -log [h⁺]

Para que o potenciômetro seja usado na medição de pH de uma substância na solução.

Quando o potenciômetro está conectado aos dois eletrodos imersos na solução que você deseja analisar, isso detecta a diferença de potencial entre o eletrodo de trabalho e o eletrodo de referência, amplificando esse sinal e tornando -o um valor de pH usando a equação descrita acima.

Como funciona um potenciômetro?

A operação de um potenciômetro é baseada no mecanismo de uma célula eletroquímica, onde os íons h estão envolvidos⁺ Na reação química da célula para determinar a concentração desses íons na solução e, assim, obter o pH do mesmo.

Quando você deseja medir o pH de uma solução por potenciometria, um potenciômetro e um eletrodo são usados; O primeiro é o dispositivo que determina o pH, enquanto o segundo é baseado na combinação de um eletrodo de referência e outra medição sensível aos analitos.

Nesse sentido, é formado um circuito onde a corrente elétrica entre os eletrodos e a solução flui, onde eles exercem a função de uma bateria quando submergiram na solução acima mencionada.

Dessa maneira, o potenciômetro é projetado para gerar uma tensão igual a zero (em unidades de milivolt) quando há um pH igual a sete; isto é, neutro.

Além disso, quando um aumento de valores potenciais (com números positivos) é registrado significa que eles têm valores menores de pH e quando uma diminuição neles é observada - ou seja, um crescimento em direção a números negativos - se fala de valores maiores de ph.

Eletrodos

O eletrodo de medição (ou trabalho) consiste em um dispositivo em que a reação que está sendo estudada (oxidação ou redução) é realizada (oxidação ou redução).

Embora existam muitos tipos geralmente de vidro, consistindo de uma membrana de vidro muito fina que tem permeabilidade antes dos íons h⁺ do ambiente em que é.

Ao colocar isso em uma solução que possui um pH diferente da solução presente na célula, uma diferença de potencial é gerada entre as duas faces da membrana e essa diferença pode ser registrada por meio de um eletrodo de referência.

Por outro lado, o eletrodo de referência é um dispositivo que possui características potenciais estáveis ​​e valor conhecido, que normalmente é usado como ânodo na célula eletroquímica.

Um exemplo desse tipo de eletrodo é composto por um cabo de prata, coberto com cloreto de prata e imerso em uma solução de ácido clorídrico diluído, ou o eletrodo de referência saturado de calomelano, como o mostrado na figura abaixo.

Portanto, o potenciômetro determina a diferença de potencial gerada entre os eletrodos, embora apenas o potencial do eletrodo de trabalho dependa das concentrações de espécies iônicas.

Calibração de um potenciômetro

A calibração de um potenciômetro deve ser realizada através de buffers (também chamados de soluções tampão ou tampão), que consistem em sistemas de pH praticamente invariáveis ​​que contêm uma substância fraca e suas espécies conjugadas.

Cada solução de amortecedor tem um pH específico, que pode ser ácido (pH7) ou neutro (pH = 7) e pode ser adquirido comercializado ou preparado em laboratório com reagentes certificados e através do uso de procedimentos estabelecidos e validados.

Como os potenciômetros medem o valor do pH dentro de um intervalo considerado amplo, deve -se saber se o analito tiver um pH maior ou menos de sete para prosseguir para sua calibração correta.

Portanto, para amostras cujo pH deve ser básico deve ser calibrado com uma solução de amortecimento de pH igual a sete e outro pH (geralmente usado um de pH dez).

Por outro lado, para amostras com um pH esperado do tipo ácido, ele é calibrado com uma solução de amortecimento de pH igual a sete e outro de pH menor (geralmente um de pH quatro é usado).

Finalmente, a recalibração deste instrumento de medição deve ser realizada antes e após cada uso, registrando seus resultados, incluindo a data e a hora em que foram realizados e as características das soluções de amortecimento usadas para ter um controle do mesmo.