Funcionamiento Del Ph-Metro a Nivel Industrial

1. Introducción……………………. ……………………………… 2

2. Elementos que comprenden a un pH-metro……………………. 3

3. Funcionamiento de un pH-metro ………………………………. 6

4. Electrodos sensibles a moléculas ………………………………. 11

5. Membranas permeables a gases ………………………………… 11

6. Electrodos de membranas biocatalítica …………………………. 13

7. Aplicaciones ……………………………………………………... 14

8. Impactoambiental……………………………………………….. 17

9. Bibliografía………………………………………………………. 19

D
esde comienzo del siglo XX, las técnicas potenciométricas se han utilizado para la detección de los puntos finales en los métodos volumétricos de análisis. Los métodos potenciométricos de análisis se basan en las medidas del potencial de celdas electroquímicas en ausencia de corrientes apreciables.
De origen másreciente son los métodos en las que las concentraciones de los iones se obtienen directamente del potencial de un electrodo de membrana selectiva de iones. Tales electrodos estás relativamente libres de interferencias y proporcionan un medio rápido y conveniente para estimaciones cuantitativas de numerosos iones y cationes importantes.
Fig. 1: Presentación de unos de los modernos instrumentos paramedir pH.
Desde principio de los años treinta, la manera más adecuada de determinar el pH ha sido midiendo la diferencia de potencial a través de una membrana de vidrio que separa la disolución del analito de una disolución de referencia de acidez fija. El fenómeno en que se basa esta medida fue identificado por primera vez por Cremer en 1906 e investigado sistemáticamente por Haber pocos añosdespués. La Fig. 2 muestra el electrodo de vidrio utilizado por Haber es sus tempranos estudios. La generalización del uso del electrodo de vidrio para las medidas de pH, sin embargo se retasó unas 2 décadas hasta la invención del tubo de vacío que permitía la adecuada medición del potencial a través de membranas de vidrio que tiene resistencias iguales o superiores a 100 MΩ.
Los estudiossistemáticos de la sensibilidad de las membranas de vidrio frente al pH llevaron al final de la década de los sesenta al desarrollo y comercialización de membranas para dos docenas o más de iones tales como K+, Na+, Ca2+, F- y NO3-.

Fig. 2: Muestra uno de los primeros electrodos de vidrio/electrodo calomelanos utilizado para medir pH.

El equipo requerido para los métodos potenciométricos essencillo y económico e incluye:
2.1 Un electrodo de referencia.
2.2 Un electrodo indicador.
2.3 Un dispositivo para la medida del potencial.

2.1 Electrodos de referencia:
En un electrodo de referencia , es deseable que el potencial de semi-celda de uno de los electrodos sea conocido, constante, y completamente insensible a la composición de la disolución en estudio.
Un electrodo dereferencia ideal debe cumplir con las siguientes condiciones:
a) Es reversible y obedece a la ecuación de Nernts
b) Presenta un potencial que es contante en el tiempo.
c) Retorna a su potencial original después de haber estado sometido a corrientes pequeñas , y
d) presentan poca histérisis con ciclos de temperatura.
No obstante, ningún electrodo de referencia satisface completamenteestos ideales; sin embargo hay varios que están asombrosamente cerca. Es importante mencionar que junto con el electrodo de referencia se emplea un electrodo indicador o de trabajo, cuya respuesta depende de la concentración de analito.
2.1.1 Electrodos de referencia de colomelanos:
Los electrodos de referencia de calomelanos se componen de mercurio en contacto con una solución saturada de clorurode mercurio (I) (calomelanos) que contiene también una concentración conocida de cloruro de potasio. Las semi-celdas de calomelanos se pueden representar como sigue:

donde x representa la concentración molar de cloruro de potasio en la disolución. El potencial de electrodo para esta semi-celda está determinado por la reacción:

y depende de la concentración x de cloruro. Así, esta cantidad...