Potansiyometre (pH metre) Ne Çalıştığı ve Nasıl Çalıştığı İçin



bir potansiyometre her ikisi de asidite veya bazlığı belirlenecek bir çözeltiye batırıldığında, pH olarak ifade eden bir çalışma elektrotu ile bir referans elektrot arasındaki potansiyel farkını ölçmek için kullanılan cihazdır..

Bu şekilde, potansiyometri, H iyon konsantrasyonunun belirlenmesinde kullanılan analitik yöntemi ifade eder.+ Çözelti içinde olan bir maddede, bir potansiyometre ve yukarıda belirtilen iki elektrot kullanılarak.

Referans elektrot durumunda, çalışma elektrodundan farklı olarak bilinen, sabit ve kararlı bir potansiyele sahiptir. Bu son elektrotta gelişen potansiyel, H iyonlarının konsantrasyonuyla orantılı olarak değişir+ çözümde olan.

Bu potansiyel aynı zamanda ölçümün yapıldığı sıcaklıktan da büyük ölçüde etkilenir..

indeks

  • 1 Ne için kullanılır??
  • 2 Nasıl çalışır??
    • 2.1 Elektrotlar
    • 2.2 Bir potansiyometrenin kalibrasyonu
  • 3 Kaynakça

Bu ne için??

Endüstriyel alanda yürütülen - ilaç üretimi, gıda işleme ve su arıtma gibi - pH seviyelerindeki değişikliklere oldukça hassas olan çok sayıda işlem vardır. Bu nedenle doğru ölçüm çok önemlidir..

Daha önce belirtildiği gibi, pH, H iyonlarının konsantrasyonunu analiz ederek sulu fazdaki bir çözeltinin asitliğini veya alkalinitesini ölçmek için kullanılan bir parametredir+ çözümde. Daha sonra, pH değeri aşağıdaki denklem ile hesaplanır:

pH = -log [H+]

Bu yüzden potansiyometre çözeltideki bir maddenin pH'ını ölçmek için kullanılır.

Potansiyometre, analiz edilecek çözeltiye batırılmış iki elektrotla bağlandığında, çalışma elektrotu ve referans elektrot arasındaki potansiyel farkı algılar, bu sinyali yükseltir ve yukarıda açıklanan denklemi kullanarak pH değerine dönüştürür..

Nasıl çalışır?

Bir potansiyometrenin çalışması, H iyonlarının dahil olduğu bir elektrokimyasal hücrenin mekanizmasına dayanır.+ Bu iyonların çözeltideki konsantrasyonunu belirlemek için hücrenin kimyasal reaksiyonunda ve bu şekilde aynı.

Bir çözeltinin pH'sinin potansiyometre ile ölçülmesi istendiğinde, bir potansiyometre ve bir elektrot kullanılır; Birincisi, pH'ı belirleyen cihazdır, ikincisi ise bir referans elektrotunun ve analitlere duyarlı başka bir ölçümün kombinasyonuna dayanır..

Bu anlamda, elektrik akımının yukarıda belirtilen çözeltiye batırıldığında bataryanın işlevini uyguladığı elektrotlar ve çözelti arasında aktığı bir devre oluşur..

Bu şekilde, potansiyometre, yedide bir pH değerine sahip olduğunuzda sıfıra eşit bir voltaj (millivolt cinsinden) üretmek üzere tasarlanmıştır; yani, nötr.

Benzer şekilde, potansiyel değerlerde bir artış kaydedildiğinde (pozitif sayılarla birlikte), pH değerlerinin düşük olduğu ve bu değerlerde bir düşüş olduğu zaman -ki bu, negatif sayılara doğru bir büyüme olduğu anlamına gelir; pH.

elektrotlar

Ölçüm (veya çalışan) elektrot, incelenen reaksiyonun gerçekleştirildiği bir cihazdan oluşur (oksidasyon veya redüksiyon).

Birçok tür olmasına rağmen, genellikle H iyonlarına geçirgenliği olan çok ince bir cam membrandan oluşan camdan yapılır.+ içinde bulunduğu ortamın.

Bunu, hücrede bulunan çözeltiden farklı bir pH'a sahip bir çözeltiye yerleştirmek suretiyle, zarın iki yüzü arasında potansiyel bir fark üretilir ve bu fark bir referans elektrotu vasıtasıyla kaydedilebilir..

Öte yandan, referans elektrotu, normalde elektrokimyasal hücrede anot olarak kullanılan kararlı potansiyel ve bilinen değer özelliklerine sahip bir cihazdır.

Bu tip bir elektrotun bir örneği, gümüş klorür ile kaplanmış ve seyreltik bir hidroklorik asit çözeltisine daldırılmış gümüş bir kablodan veya gösterildiği gibi referans elektrotlu doymuş kalomelden oluşandır. aşağıdaki şekilde.

Dolayısıyla, potansiyometre, elektrotlar arasında üretilen potansiyel arasındaki farkı belirler, ancak yalnızca çalışan elektrotun potansiyeli iyonik türlerin konsantrasyonlarına bağlıdır.

Potansiyometrenin kalibrasyonu

Bir potansiyometrenin kalibrasyonu, zayıf bir madde ve onun konjüge türlerini içeren neredeyse değişmez pH'lı sistemlerden oluşan bilinen tampon çözeltileri (ayrıca tampon veya tampon çözeltileri olarak da bilinir) aracılığıyla gerçekleştirilmelidir..

Her bir tampon çözeltisi, asidik olabilen bir pH'a sahiptir (pH<7), básico (pH>7) veya nötr (pH = 7) ve laboratuvarda sertifikalı reaktiflerle ve belirlenmiş ve onaylanmış prosedürlerin kullanımıyla zaten standartlaştırılmış veya hazırlanmış olarak satın alınabilir.

Potansiyometreler pH değerini geniş kabul edilen bir aralıkta ölçtüğünden, doğru kalibrasyona geçmek için analitin yediden daha yüksek veya daha düşük bir pH'a sahip olduğu bilinmelidir..

Bu nedenle, pH'ı bazik olması beklenen numuneler için, yedi ve daha yüksek pH değerine sahip bir tampon çözeltisi ile kalibre edilmelidir (normal olarak pH on değeri kullanılır).

Öte yandan, beklenen pH asit tipi olan numuneler için, yedi ve daha düşük pH'lık bir pH'a sahip bir tampon çözeltisi ile kalibre edilir (normalde pH 4)..

Son olarak, her kullanımdan önce ve sonra bu ölçüm cihazının yeniden kalibrasyonu yapılmalı, sonuçları yapıldığı tarih ve saat ile kontrol etmek için kullanılan tampon çözeltilerin özellikleri de dahil olmak üzere, sonuçları kaydetmelidir..

referanslar

  1. Vikipedi. (N.D.). pH metre Es.wikipedia.org sitesinden alındı
  2. Chang, R. (2007). Kimya, Dokuzuncu baskı. (McGraw-Hill).
  3. Westcott, C. (2012). Ph Ölçümleri. Books.google.co.ve adresinden alındı
  4. Nielsen, C. (1996). Analitik Laboratuvarı Yönetmek: Düz ve Basit. Books.google.co.ve adresinden alındı
  5. Kenkel, J. (2010). Teknisyenler için Analitik Kimya, Üçüncü Baskı. Books.google.co.ve adresinden alındı
  6. Kablo, M. (2005). Kalibrasyon: Bir Teknisyen Kılavuzu. Books.google.co.ve adresinden alındı