ingeniero de sistemas

Ingenierías & Amazonia 4(1), 2011

UNIVERSIDAD DE LA

AMAZONIA

SISTEMA PROTOTIPO PARA LA MEDIDA DE POTENCIAL DE HIDRÓGENO EN UNA
DISOLUCIÓN
Dubier Andrés Pamo Leal, Ermes Guarnizo Motta, Luis Gabriel Marín Collazos & Lis Manrique Losada
Artículo recibido el 19 de Marzo de 2011, aprobado para publicación el 10 de Junio de 2011.

Resumen
Este artículo muestra la construcción de unPotenciómetro prototipo, también conocido como pH-metro para la
medida del potencial de hidrógeno (pH) en soluciones acuosas, en un rango de 2 a 13 pH. Para su desarrollo fue
necesario la construcción de una tarjeta de adquisición de datos basada en el microcontrolador PIC18f4553,
acompañada con filtros implementados en Software y Hardware que garantizan un buen registro de datos
mediante conexiónUSB a un PC. El Software que se desarrolló para la adquisición de datos cumple con el
protocolo de comunicación USB e implementado en el lenguaje de programación JAVA. Para la validación del
prototipo se tuvo en cuenta la NTC-ISO/IEC 17025 que establece los requisitos generales para la competencia en
la realización de ensayos y/o de calibraciones. Se aplicó el procedimiento de calibraciónQU-003 y la prueba de
Bartlett para conocer la homogeneidad de las varianzas entre los resultados obtenidos del sistema prototipo y un
pH-metro HANNA Instruments con certificación ISO 9001. Finalmente se logró un sistema prototipo para la
medida de pH, con un nivel de confianza del 95% con incertidumbre expandida de 0,09576 pH.

Palabras clave: Incertidumbre, microcontrolador, sensor, resolución,conversor, pH-metro

PROTOTYPE SYSTEM FOR THE MEASURE OF HIROGENO's POTENTIAL IN A
DISSOLUTION
Abstract
This article shows the construction of a Dimmer prototype, also known as pH-meter for the measure of the
potential of hydrogen (pH) in watery solutions, in a range of pH 2 to pH 13. For its development it was necessary
the construction of a card of acquisition of information based inmicrocontroller PIC18f4553, accompanied with
filters implemented in Software and Hardware that guarantee a good record of information by means of
connection USB to a PC. The Software that developed for the acquisition of information comply with the
protocol of communication USB and implemented in the programming language of JAVA. For the validation it
was necessary to apply the procedure ofcalibration QU-003 established in the NTC-ISO/IEC 17025 and
Bartlett's test to know the homogeneity of the variances between the results obtained of the system prototype and
a pH-meter HANNA Instruments with ISO certification 9001. Finally a system prototype for the measure of pH,
with a confidence level of 95 % with uncertainty expanded of 0,09576 pH, was achieved.

Key Words: Uncertainty,microcontroller, sensor, resolution, converter, pH-meter.
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vidrio con los potenciómetros de válvula de
vacio permitió una amplia difusión de los pHmetros en los laboratorios; gracias a la labor de
fabricantes como Arnold O. Beckman,
Radiometer, entre otras, quienes desarrollaron
pH-metros de fácil manejo para medidas decompensación y variaciones de temperatura
sobre el electrodo. Estos instrumentos
permitían medidas rápidas de 0,1 unidades de
pH de precisión, las cuales podían ser
aumentadas hasta 0,03 unidades de pH. Así el
pH se convierte en una medida de magnitud
eléctrica importante para conocer las
propiedades químicas de una disolución, tales
como la concentración de sustancias disueltas y
la naturalezade las mismas en procesos
industriales y de investigación.

Introducción
La medida de pH es un procedimiento
convencional que se aplica para determinar la
+
concentración de iones [H ] en solución de una
concentración desconocida. Esta medida se
realiza por medio de instrumentos de
laboratorios para poder estimar el grado de
acidez o basicidad de una disolución (Chang,
2002).
Esta...