ARTICULO DE TITULACIONES ACIDO BASE

ISSN 0717-9618

REV. CHIL. EDUC. CIENT; 1, [2], 2003
UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACION

TITULACIONES ÁCIDO-BASE:
POTENCIOMETRICAS A MICROESCALA
TOTAL CON MICROSENSORES DE pH
Y DE REFERENCIA DE BAJO COSTO
Alejandro Baeza*
Resumen

Introducción

En este trabajo se describe la construcción de
un microelectrodo sensor de pH a base de W°
y un microelectrodo de referencia deCu|Cu(II)|H2O|| con materiales de bajo costo
integrados a una celda para titulaciones ácidobase con microburetas de 1 mL. Se encuentra
un comportamiento típico de un electrodo
combinado de pH de acuerdo a la ecuación de
Nikolsky correspondiente, E = 54.89 mV – 49.79
pH; r2 = 0.9889. Se muestran las curvas E
=f(volumen) y su transformación analítica a
pH=f(volumen) para soluciones estándar.

Laconcentración efectiva de los iones hidronio,
es de gran importancia en los procesos químicos
naturales y de laboratorio y su medición es
fundamental en Química Analítica y Sintética.

Abstract
In this work a low cost home-made
micropotentiometric cell is built based on a W°
pH microsensor and Cu|Cu(II)|H2O||
cuasireference microelectrode. A linear Nikolsy
type response is obtained, E = 54.89 mV – 49.79
pH;r 2 = 0.9889. E=f(volume) and its
corresponding pH=(volume) plots are shown for
standard solutions.
Key words: total-microscale, pH, microsensor,
microtitration.

En efecto las variaciones de la concentración
de los iones hidronio durante las reacciones
ácido-base en agua, abarcan un intervalo muy
grande en potencias de diez, desde 1 mol/L
hasta 10-14, por ello el químico danés Sven
S.L.P.Sörensen definió en 1909 el concepto
de pH, -log [H+], (el criterio actual es pH= log (CH+/Co, para Co = 1 mol/L) y así poder
manejar los datos del nivel de acidez en
escala decimal (Rubinson 2000). Por otro
lado Cremer en 1906 propone el electrodo de
vidrio para determinar la actividad de H+,
y posteriormente Haber y Klemensiwics en
1909 (Ruzicka 1997) lo perfeccionan para
mediciones prácticas hasta queI. M. Kolthoff
demuestra por primera vez su utilidad en
titulaciones potenciométricas (Beck 1994).
Si bien el electrodo de vidrio es muy eficiente
en soluciones acuosas diluídas no es posible
miniaturizar membranas de vidrio y los

(*) Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México / C.U: México D.F. C.P. 04510 / baeza@servidor.unam.mx

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REV. CHIL. EDUC. CIENT; 1, [2], 2003REVISTA CHILENA DE EDUCACIÓN CIENTÍFICA

ultramicroelectrodos de pH a base de
intercambiadores líquidos tienen un costo
muy elevado. Desde la década de los años 50
se han desarrollado nuevos sensores de pH
utilizando los óxidos metálicos de Fe, Sb, W
(Ricketts, 1960) y películas de óxidos metálicos
sobre acero inoxidable (POSAI) (Nomura
1988). Estos materiales son de fácil adquisición
en forma dealambres de diámetro pequeño.

En trabajos anteriores se ha puesto de
manifiesto la importancia de la investigación
de nuevas metodologías analíticas a nivel de
microescala (Baeza 2003). Las titulaciones
ácido-base con monitoreo potenciométrico
para análisis químico o estudio de procesos
en solución se ve limitada por el alto costo de
los sensores de pH a base de membrana de
vidrio combinados conelectrodos de calomel
saturado. Además el tamaño de éstos
electrodos exige la utilización de celdas de
reacción y buretas de volúmenes iguales o
mayores a 30 mL.

en las micropipetas automáticas) cortada y
usada como soporte. Se sujeta con resina
epóxica o silicón.
Electrodo de referencia del microsensor de pH.
Se fija un alambre de cobre (4.5 cm x 0.1 cm)
en un pedazo de punta de plástico y se fijacon
resina o silicón. Dicho montaje es tal que
embona en otra punta de plástico completa la
cual tiene en su parte final un pedazo de
algodón compacto que sirve para aislar la
solución interna del microelectrodo de
referencia. El alambre de Cu de manera natural
está recubierto de una microcapa de óxido de
cobre (II) de tal manera que basta con rellenar
con agua destilada la punta plástica para...