Definición de pH metros
El medidor de pH está diseñado para medir el concentración de iones de hidrógeno en una solución. Básicamente, tres parámetros están involucrados en el medida: la concentración molar real de iones de hidrógeno, la constante de disociación del ácido (pKa) y la temperatura
Acontecimientos Historicos
- Svante Arrhenius
El concepto de disociación electrolítica
- Sorenson
En 1909 demostró la importancia de concentración de iones de hidrógeno en la enzima actividad y acuñó el término 'pH'
pH = -log10 [H + ]
El electrodo de hidrógeno fue el primero electrodo que se utilizará para la medición del pH, pero requería un suministro de gas de hidrógeno y por lo tanto su aplicación fue limitada.
La quinhidrona electrodo apareció a principios de la década de 1920 y alrededor de 1928 el primer medidor de pH comercial fue producido por el Cambridge Instrument Empresa.
MEDICIÓN POTENCIOMÉTRICA
Cuando la corriente pasa del metal a electrolito, o de electrolito a metal, el tipo de portador generalmente cambia de repente, y siempre que haya una interfaz entre el metal e iones de ese metal en una solución entonces se produce un potencial eléctrico
También producido cuando diferentes concentraciones de un ion está separado por una membrana que es semipermeable a ese ion
Cada uno de los electrodos es llamado una media celda. Las dos medias celdas dispuestas juntos constituyen una celda electroquímica. Una diferencia de temperatura entre las dos medias celdas afectaría el reproducibilidad de la medición
Es posible medir el diferencia de potencial entre estos dos electrodos y calcular la concentración de iones en la solución del indicador (medición) electrodo
Los métodos potenciométricos se basan en la relación cuantitativa entre el potencial de una celda según lo dado por el siguiente distribución del potencial:
Celda E = referencia E + indicador E + unión E
la concentración puede calcularse a partir del medida del potencial desarrollado. Por lo tanto, la difusión de iones de la muestra a la unión es insignificante y el potencial de unión es ≤1 mV y es reproducible
ELECTRODOS DE REFERENCIA
El electrodo de hidrógeno estándar es el estándar internacional, pero rara vez se utiliza para trabajo de rutina porque un suministro de hidrógeno se requiere gas y tipos más convenientes (junto con los buffers de calibración confiables) son disponible
Sin embargo, en vista de las consideraciones medioambientales, el el electrodo de mercurio rara vez se usa en estos días y tales electrodos no son adecuados para variando temperaturas o temperaturas arriba 60˚C
El electrodo de cloruro de plata y plata es un electrodo reproducible La solución que rodea el electrodo debe ser saturado con cloruro de potasio y plata cloruro
ELECTRODOS INDICADORES
El electrodo de vidrio fue el primero y aún más Electrodo de uso común para medir actividad de ion de hidrógeno Un electrodo de vidrio consiste de una pequeña bombilla de vidrio especial que contiene una solución de concentración conocida de iones de hidrógeno
DISPOSITIVO DE MEDICIÓN
Cuando el electrodo indicador y el electrodo de referencia están inmersos en una solución que contiene iones de hidrógeno
Ambos punteros móviles estándar metros y pantalla digital las unidades son comunes, aunque la mayoría de los instrumentos nuevos incorporar pantallas digitales
Diferencia de potencial entre las dos medias células se mide con un voltímetro muy sensible. Cuando el instrumento está calibrado contra estándares y ajustado por la temperatura efecto, la actividad de iones de hidrógeno se puede leer muy exactamente
Debido a la alta resistencia del electrodo de vidrio, amplificación electrónica es necesario para la medición del potencial y una muy sofisticada, estable y sensible dispositivo de medición es requerido. Esto es lo que ahora se conoce como un medidor de pH
CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS
- Encienda el instrumento y permita que tiempo para calentar (15-30 min)
- Coloque los electrodos en el soporte y enchúfelo en instrumento
- Ajuste el interruptor de función a pH
- Prepare soluciones usando agua desionizada de tampón de pH para pH entero valores. Amortiguadores líquidos prepreparados también puede ser usado
- Ajuste el control de compensación de temperatura para temperatura de los buffers (no habitación temperatura).
- Inserte los electrodos en un buffer de pH 7.0
- Ajuste el control de calibración hasta el medidor indica pH 7.0 - medidor de pH moderno modelos que trabajan en modo de calibración a menudo reconocer el buffer y tomar el necesario acción automáticamente
- No reajuste el control de calibración para pasos 9 a 12
- Retire los electrodos, enjuague con desionizada agua y seque suavemente para eliminar el exceso agua
- Comience con el tampón de pH más alto y coloque electrodos en la solución. Lee y graba valor pH El buffer de pH más alto representa el ion de hidrógeno más bajo concentración
- Repita los pasos 9 y 10 con cada tampón y registro sucesivamente de menor valor todos los resultados
- Curva de calibración de trazado. La mayoría de los instrumentos modernos tienen incorporado instalación automática de reconocimiento de buffer y voluntad identificar automáticamente y establecer a la calibración correcta corregida por temperatura valores. Esto puede ser anulado en algunos instrumentos para permitir la libre entrada de la real pH del tampón
USO RUTINARIO
Seguir el funcionamiento instrucciones provistas con el instrumento
Electrodos de vidrio nunca se debe dejar en soluciones alcalinas para más de lo necesario para medir el pH.
El electrodo de vidrio responde rápidamente a grande cambios de pH en soluciones tamponadas, pero el la respuesta es más lenta en mal estado, o soluciones sin búfer. Equilibrio se alcanza lentamente y puede requerir varios segundos.
Las soluciones pobremente tamponadas deben agitarse vigorosamente durante la medición para prevenir estancamiento en el electrodo.
CUIDADO DEL ELECTRODO Y MANTENIMIENTO
• Para secar el electrodo, use tejidos suaves limpios y borre el líquido del electrodo.
• Sumergir en tampón de pH 4 a corto plazo almacenamiento. Para el almacenamiento a largo plazo, use el misma solución que el electrolito de referencia del electrodo.
Si el electrodo no ser usado por un largo período de tiempo
Siempre enjuague bien con agua desionizada después del uso
El electrodo debe enjuagarse bien y empapado durante 24 horas en agua o en un solución tampón ácida.
• Electrodos a los que se les ha permitido secar (a menudo indicado por un duro, seco depósito de cristales de KCl) debe empaparse durante la noche en agua caliente desionizada. Líquido uniones con fibras o alfileres de cerámica de vez en cuando puede bloquearse debido a cristalización (por ejemplo, KCl).
• Asegúrese de que el electrodo se utiliza y almacenado dentro de su temperatura especificada distancia. Cambios extremos en la temperatura entre muestras afectará el tiempo de respuesta, y electrodos utilizados por encima de su el rango de temperatura envejecerá rápidamente.
Asegurarse de que las burbujas de aire no queden atrapadas en la parte inferior del electrodo.
• Manejado con cuidado: la vida normal de los electrodos de vidrio duran aproximadamente dos años. Ocasionalmente, la falla funcional ocurre antes falla mecánica. Esto es reconocido por un aumentando gradualmente el tiempo de respuesta del electrodo, con lecturas cada vez más erráticas
LIMPIEZA DEL ELECTRODO
ALMACENAMIENTO DE ELECTRODO
Como regla general, almacene el electrodo de pH en la misma solución que el electrolito de referencia del electrodo. Cierre la abertura de llenado si hay uno. Nunca guarde su electrodo en agua ya que esto hará que los iones se lixivien la membrana de vidrio, que conduce a un lento respuesta.
ELECTRODOS DE REACONDICIONAMIENTO
Electrodos más viejos, o electrodos que han sido almacenado en seco, puede necesitar ser 'reacondicionado'. Reacondicionar un electrodo sumergiéndolo en pH 4.01 buffer o solución de almacenamiento de electrodos para al menos 30 minutos.