Potentiometer (phameter)

Vad är en potentiometer?

En potentiometer Det är enheten som används för att mäta potentialskillnaden mellan en arbetselektrod och en referenselektrod, när båda är nedsänkta i en lösning från vilken den önskas att bestämma deras surhet eller basicitet, uttrycka detta som pH.

På detta sätt hänvisar potentiometri till den analytiska metoden som används för att bestämma koncentrationen av hjoner⁺ I ett ämne som är i lösning genom att använda en potentiometer och de två elektroderna som nämns ovan.

När det gäller referenselektroden har den en känd, konstant och stabil potential till skillnad från arbetselektroden. Potentialen som utvecklas i denna sista elektrod varierar i proportion till koncentrationen av hjoner⁺ som finns i lösningen.

Denna potential påverkas också starkt av temperaturen vid vilken mätningen utförs.

Vad är en potentiometer för?

Det finns många processer som genomförs inom industriområdet - såsom läkemedelsproduktion, livsmedelsbearbetning och vattenrening - som är mycket känsliga för variation i pH -nivåer. Av denna anledning är den korrekta mätningen så viktig.

Som tidigare nämnts är pH en parameter som används för att mäta surhet eller alkalinitet hos en lösning som är i vattenhaltig fas genom analys av koncentrationen av hones h⁺ I lösningen. Sedan beräknas pH -värdet med följande ekvation:

pH = -log [h⁺]

Så att potentiometern används i pH -mätningen av ett ämne i lösning.

När potentiometern är ansluten till de två elektroderna nedsänkta i den lösning du vill analysera, upptäcker detta den potentiella skillnaden mellan arbetselektroden och referenselektroden, förstärker denna signal och gör den till ett pH -värde med hjälp av ekvationen som beskrivs ovan.

Hur fungerar en potentiometer?

Driften av en potentiometer är baserad på mekanismen för en elektrokemisk cell, där hjoner är involverade⁺ I cellens kemiska reaktion för att bestämma koncentrationen av dessa joner i lösningen och därmed få pH för samma.

När du vill mäta pH för en lösning med potentiometri används en potentiometer och en elektrod; Den första är enheten som bestämmer pH, medan den andra är baserad på kombinationen av en referenselektrod och en annan mätning som är känslig för analyserna.

I detta avseende bildas en krets där den elektriska strömmen mellan elektroderna och lösningen flyter, där de utövar ett batteriets funktion när de sänks i den ovannämnda lösningen.

På detta sätt är potentiometern utformad för att generera en spänning lika med noll (i millivolt -enheter) när det finns ett pH lika med sju; det vill säga neutralt.

När en ökning av potentiella värden (med positiva siffror) registreras innebär också att de har mindre pH -värden, och när en minskning av dessa observeras - det vill säga en tillväxt mot negativa siffror - talas det om större värden på pH.

Elektroder

Mätelektroden (eller arbetet) består av en anordning där reaktionen som studeras (oxidation eller reduktion) utförs (oxidation eller reduktion).

Även om det finns många typer är vanligtvis tillverkade av glas, bestående av ett mycket fint glasmembran som har permeabilitet före hjonerna⁺ av miljön där den är.

Vid placering av detta i en lösning som har ett annat pH än lösningen som finns i cellen genereras en potentiell skillnad mellan de två ansikten på membranet och denna skillnad kan registreras med hjälp av en referenselektrod.

Å andra sidan är referenselektroden en enhet som har stabila potentiella egenskaper och kända värde, som normalt används som anoden i den elektrokemiska cellen.

Ett exempel på denna typ av elektrod är en som består av en silverkabel, som är täckt med silverklorid och nedsänkt i en utspädd saltsyralösning, eller den mättade referenselektroden för kalomelan, såsom den som visas i figuren nedan.

Så potentiometern bestämmer den potentiella skillnaden som genereras mellan elektroderna, även om endast potentialen för arbetselektroden beror på koncentrationerna av joniska arter.

Kalibrering av en potentiometer

Kalibreringen av en potentiometer måste utföras genom buffertar (även kallad buffert- eller buffertlösningar), som består av praktiskt taget oundvikliga pH -system som innehåller ett svagt ämne och deras konjugerade arter.

Varje stötdämpande lösning har ett specifikt pH, som kan vara syra (pH7) eller neutralt (pH = 7) och kan förvärvas kommersialiseras eller beredas i laboratoriet med certifierade reagens och genom användning av etablerade och validerade procedurer.

Eftersom potentiometrarna mäter värdet på pH inom ett intervall som anses vara stort, bör det vara känt om analyt har ett pH större eller mindre än sju för att fortsätta till sin korrekta kalibrering.

Så för prover vars pH förväntas vara grundläggande bör vara kalibrera med en pH -dämpningslösning lika med sju och ett annat pH (vanligtvis använt ett av pH -tio).

Å andra sidan, för prover med ett förväntat pH av syratyp är det kalibrerat med en pH -dämpningslösning lika med sju och en annan av pH -moll (vanligtvis en av pH -fyra används).

Slutligen måste omkalibreringen av detta mätinstrument utföras före och efter varje användning, registrering av dess resultat, inklusive datum och tid där de genomfördes och egenskaperna hos dämpningslösningarna som används för att ha en kontroll över samma.