Potenciometer (fameter)

Čo je potenciometer?

A potenciometer Je to zariadenie, ktoré sa používa na meranie potenciálneho rozdielu medzi pracovnou elektródou a referenčnou elektródou, keď sú obe ponorené do roztoku, z ktorého je potrebné určiť ich kyslosť alebo zásadnosť, a to vyjadruje ako pH.

Týmto spôsobom sa potenciometria týka analytickej metódy použitej pri určovaní koncentrácie H iónov⁺ V látke, ktorá je v roztoku, použitím potenciometra a uvedených dvoch elektród.

V prípade referenčnej elektródy má na rozdiel od pracovnej elektródy známy, konštantný a stabilný potenciál. Potenciál, ktorý sa vyvíja v tejto poslednej elektróde⁺ ktoré sú v roztoku.

Tento potenciál je tiež výrazne ovplyvnený teplotou, pri ktorej sa meranie vykonáva.

Čo je potenciometra pre?

Existuje veľa procesov, ktoré sa vykonávajú v priemyselnej oblasti - napríklad výroba liečiva, spracovanie potravín a čistenie vody - ktoré sú vysoko citlivé na variácie hladín pH. Z tohto dôvodu je jeho správne meranie také dôležité.

Ako už bolo spomenuté, pH je parameter používaný na meranie kyslosti alebo alkality roztoku, ktorý je vo vodnej fáze analýzou koncentrácie Hones H⁺ V roztoku. Potom sa hodnota pH vypočíta podľa nasledujúcej rovnice:

pH = -log [h⁺]

Takže potenciometer sa používa pri meraní pH látky v roztoku.

Ak je potenciometer pripojený k dvom elektródam ponoreným do roztoku, ktorý chcete analyzovať, zistí to potenciálny rozdiel medzi pracovnou elektródou a referenčnou elektródou, zosilní tento signál a vytvorí ho hodnotu pH pomocou vyššie uvedenej rovnice.

Ako funguje potenciometer?

Prevádzka potenciometra je založená na mechanizme elektrochemickej bunky, kde sú zapojené H ióny⁺ V chemickej reakcii bunky na stanovenie koncentrácie týchto iónov v roztoku, a teda získanie pH toho istého.

Ak chcete merať pH roztoku pomocou potenciometrie, použije sa potenciometer a elektróda; Prvým je zariadenie, ktoré určuje pH, zatiaľ čo druhé je založené na kombinácii referenčnej elektródy a ďalšieho merania, ktoré je citlivé na analyty.

V tomto zmysle sa vytvorí obvod, kde elektrický prúd medzi elektródami a roztokom tečie, kde uplatňujú funkciu batérie, keď ponoria do vyššie uvedeného roztoku.

Týmto spôsobom je potenciometer navrhnutý tak, aby sa generoval napätie rovnajúce sa nule (v jednotkách Millivolt), keď je pH rovnajúce sa siedmim; to znamená neutrálne.

Tiež, keď sa zaznamenáva zvýšenie potenciálnych hodnôt (s pozitívnymi číslami), znamená to, že majú menšie hodnoty pH a keď sa pozoruje zníženie v nich - to znamená rast k záporným počtom - hovorí sa o väčších hodnotách pH.

Elektróda

Meerovacia elektróda (alebo práca) pozostáva zo zariadenia, kde sa vykonáva reakcia, ktorá sa študuje (oxidácia alebo redukcia) (oxidácia alebo redukcia).

Aj keď existuje veľa typov, je zvyčajne vyrobené zo skla, pozostávajúce z veľmi jemnej sklenenej membrány, ktorá má priepustnosť pred H iónmi⁺ prostredia, v ktorom je.

Pri umiestňovaní tohto roztoku, ktorý má iné pH ako roztok prítomné v bunke, sa generuje potenciálny rozdiel medzi dvoma tvárami membrány a tento rozdiel sa môže zaznamenať pomocou referenčnej elektródy.

Na druhej strane referenčná elektróda je zariadenie, ktoré má stabilné potenciálne charakteristiky a známú hodnotu, ktorá sa bežne používa ako anóda v elektrochemických bunkách.

Príkladom tohto typu elektródy je ten, ktorý sa skladá zo strieborného kábla, ktorý je pokrytý chloridom strieborným a ponorený do zriedeného roztoku kyseliny hydrochlorovodíkovej alebo nasýtenej referenčnej elektródy Calomelano, ako je napríklad ten, ktorý je znázornený na obrázku nižšie.

Potentiometer teda určuje potenciálny rozdiel, ktorý sa vytvára medzi elektródami, hoci iba potenciál pracovnej elektródy závisí od koncentrácií iónových druhov.

Kalibrácia potenciometra

Kalibrácia potenciometra sa musí vykonávať prostredníctvom vyrovnávacích pamätí (tiež nazývaných roztoky pufra alebo tlmivého roztoku), ktoré pozostávajú z prakticky nemenných systémov pH, ktoré obsahujú slabú látku a ich konjugované druhy.

Každý roztok zatyčovača má špecifické pH, ktoré môže byť kyselina (ph7) alebo neutrálny (pH = 7) a môže sa získať komercializované alebo pripravené v laboratóriu s certifikovanými činidlami a pomocou zavedených a overených postupov.

Pretože potenciometre merajú hodnotu pH v rámci rozsahu, ktorý sa považuje za širokú, malo by byť známe, či má analyt viac alebo menej ako sedem, aby pokračoval v správnej kalibrácii.

Takže pre vzorky, ktorých pH sa očakáva, že bude základná.

Na druhej strane, pre vzorky s očakávaným pH kyslého typu je kalibrovaný roztokom tlmenia pH rovnajúce sa siedmim a druhým z pH minor (zvyčajne sa používa jeden zo štyroch pH).

Nakoniec sa musí pred a po každom použití vykonať rekalibrácia tohto meracieho prístroja, pričom sa zaregistruje jeho výsledky, vrátane dátumu a času, v ktorom sa uskutočňovali, a charakteristík tlmených roztokov použitých na kontrolu rovnakej kontroly.