Sebuah potensiometer adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur perbedaan potensial antara kerja dan elektroda referensi, ketika keduanya direndam dalam larutan yang diinginkan untuk menentukan keasaman atau kebasaan, mengungkapkan ini sebagai pH.
Dengan cara ini, potensiometri mengacu pada metode analisis yang digunakan untuk menentukan konsentrasi ion H + dalam zat yang ada dalam larutan, melalui penggunaan potensiometer dan dua elektroda tersebut di atas.
Dalam kasus elektroda referensi, ia memiliki potensial yang diketahui, konstan dan stabil tidak seperti elektroda kerja. Potensi yang berkembang pada elektroda terakhir ini bervariasi sebanding dengan konsentrasi ion H + yang ditemukan dalam larutan.
Potensi ini juga sangat dipengaruhi oleh suhu saat pengukuran dilakukan.
Untuk apa ini?
Ada banyak proses industri - seperti produksi obat, pemrosesan makanan, dan pemurnian air - yang sangat sensitif terhadap perubahan tingkat pH. Karena alasan ini, pengukuran yang benar sangat penting.
Seperti yang disebutkan sebelumnya, pH adalah parameter yang digunakan untuk mengukur keasaman atau kebasaan suatu larutan yang berada dalam fasa air dengan menganalisis konsentrasi ion H + dalam larutan tersebut. Kemudian nilai pH dihitung dengan persamaan berikut:
pH = -log
Jadi potensiometer digunakan untuk mengukur pH suatu zat dalam larutan.
Ketika potensiometer dihubungkan ke dua elektroda yang dibenamkan dalam larutan untuk dianalisis, ia mendeteksi perbedaan potensial antara elektroda kerja dan referensi, memperkuat sinyal ini dan mengubahnya menjadi nilai pH menggunakan persamaan yang dijelaskan di atas.
Bagaimana cara kerjanya?
Pengoperasian potensiometer didasarkan pada mekanisme sel elektrokimia, di mana ion H + terlibat dalam reaksi kimia sel untuk menentukan konsentrasi ion-ion ini dalam larutan dan, dengan cara ini, mendapatkan pH yang sama. .
Saat Anda ingin mengukur pH suatu larutan dengan potensiometri, potensiometer dan elektroda digunakan; yang pertama adalah perangkat yang menentukan pH, sedangkan yang kedua didasarkan pada kombinasi elektroda referensi dan elektroda pengukuran yang peka terhadap analit.
Dalam pengertian ini, sebuah sirkuit dibentuk di mana arus listrik mengalir antara elektroda dan larutan, di mana mereka menjalankan fungsi baterai ketika mereka direndam dalam larutan yang disebutkan.
Dengan cara ini, potensiometer dirancang untuk menghasilkan tegangan yang sama dengan nol (dalam satuan milivolt) bila pH-nya sama dengan tujuh; yaitu netral.
Demikian juga, ketika peningkatan nilai potensial dicatat (dengan angka positif) itu berarti ada nilai pH yang lebih rendah, dan ketika penurunan diamati -yaitu, pertumbuhan menuju angka negatif- kita membicarakan nilai yang lebih tinggi. pH.
Elektroda
Elektroda pengukur (atau kerja) terdiri dari perangkat tempat reaksi yang sedang dipelajari (oksidasi atau reduksi) berlangsung.
Meskipun ada banyak jenis, umumnya kaca terdiri dari membran kaca yang sangat tipis yang memiliki permeabilitas terhadap ion H + lingkungan di mana ia berada.
Dengan menempatkan ini dalam larutan yang memiliki pH berbeda dari larutan yang ada di dalam sel, perbedaan potensial dihasilkan antara dua permukaan membran dan perbedaan ini dapat dicatat dengan menggunakan elektroda referensi.
Sedangkan elektroda referensi adalah alat yang memiliki karakteristik potensial stabil dan memiliki nilai yang diketahui, yang biasanya digunakan sebagai anoda pada sel elektrokimia.
Contoh elektroda jenis ini adalah elektroda yang terbuat dari kawat perak, yang dilapisi dengan perak klorida dan direndam dalam larutan asam klorida encer, atau elektroda referensi yang dijenuhkan dengan kalomel, seperti yang ditunjukkan. pada gambar di bawah.
Jadi potensiometer menentukan perbedaan potensial yang dihasilkan antara elektroda, meskipun hanya potensi elektroda kerja yang bergantung pada konsentrasi spesies ionik.
Mengkalibrasi potensiometer
Kalibrasi potensiometer harus dilakukan melalui larutan penyangga yang diketahui (juga disebut larutan penyangga atau larutan penyangga), yang terdiri dari sistem dengan pH yang praktis tidak berubah-ubah yang mengandung zat lemah dan spesies terkonjugasinya.
Setiap larutan penyangga memiliki pH tertentu, yang bisa bersifat asam (pH <7), basa (pH> 7), atau netral (pH = 7), dan dapat dibeli secara komersial sebagai standar atau disiapkan di laboratorium dengan reagen bersertifikat dan melalui penggunaan prosedur yang telah ditetapkan dan divalidasi.
Karena potensiometer mengukur nilai pH dalam rentang yang dianggap luas, harus diketahui jika analit memiliki pH lebih besar atau kurang dari tujuh untuk melanjutkan kalibrasi yang benar.
Jadi, untuk sampel yang pH diharapkan basa, harus dikalibrasi dengan larutan buffer dengan pH sama dengan tujuh dan satu lagi dengan pH lebih tinggi (biasanya satu dari pH sepuluh digunakan).
Di sisi lain, untuk sampel dengan pH asam yang diharapkan, sampel tersebut dikalibrasi dengan larutan buffer dengan pH sama dengan tujuh dan sampel lainnya dengan pH lebih rendah (biasanya digunakan salah satu dari pH empat).
Terakhir, kalibrasi ulang alat ukur ini harus dilakukan sebelum dan sesudah setiap penggunaan, mencatat hasilnya, termasuk tanggal dan waktu pelaksanaannya dan karakteristik larutan penyangga yang digunakan untuk mengontrolnya.
Referensi
- Wikipedia. (sf). pengukur pH. Diperoleh dari es.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012). Pengukuran Ph. Diperoleh dari books.google.co.ve
- Nielsen, C. (1996). Mengelola Laboratorium Analitik: Polos dan Sederhana. Diperoleh dari books.google.co.ve
- Kenkel, J. (2010). Kimia Analitik untuk Teknisi, Edisi Ketiga. Diperoleh dari books.google.co.ve
- Cable, M. (2005). Kalibrasi: Panduan Teknisi. Diperoleh dari books.google.co.ve