pH-metro
El medidor de pH o peachímetro es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una disolución. Fue creado por Arnold Orville Beckman en 1934.
La determinación de pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien la sensibilidad y la selectividad de las membranas de vidrio durante el pH.
Una celda para la medida de pH consiste en un par de electrodos, uno de calomel (mercurio, cloruro de mercurio) y otro de vidrio, sumergidos en la disolución de la que queremos medir el pH.
La varita de soporte del electrodo es de vidrio común y no es conductor, mientras que el bulbo sensible, que es el extremo sensible del electrodo, está formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH).
Se llena el bulbo con la solución de ácido clorhídrico 0,1 M saturado con cloruro de plata. La diferencia de potencial en el interior del bulbo es constante, porque se mantiene su pH constante (pH 7) de manera que la diferencia de potencial solo depende del pH del medio externo.
El alambre que se sumerge al interior (habitualmente, Ag/AgCl) permite conducir este potencial hasta un amplificador.
Mantenimiento
El electrodo de vidrio es relativamente inmune a las interferencias del color, turbidez, material coloidal, cloro libre, oxidante y reductor.
La medida se afecta cuando la superficie de la membrana de vidrio está sucia con grasa o material orgánico insoluble en agua, que le impide hacer contacto con la muestra, por lo tanto, se recomienda la limpieza escrupulosa de los electrodos.
Los electrodos tienen que ser enjuagados con agua destilada entre muestras. No deben ser secados con un paño porque podrían cargarse electrostáticamente. Para quitar el exceso de agua, deben ser colocados sobre un papel sin pelusa.
Calibrado
Como los electrodos de vidrio de pH mesuran la concentración de H+ relativa a sus referencias, tienen que ser calibrados periódicamente para asegurar la precisión. Por eso se utilizan buffers de calibraje (disoluciones reguladoras de pH conocido) que sirven para leer sustancias.
Precauciones
- El electrodo debe mantenerse húmedo siempre para evitar daños al mismo.
- Se recomienda que se guarde en una solución saturada de KCl; o en un buffer de solución de pH 4 o 7.
- No se debe guardar el electrodo en agua destilada, porque eso causaría que los iones resbalaran por el bulbo de vidrio y el electrodo se volvería inútil; se calibra mediante soluciones estandarizadas.
Errores que afectan a las mediciones de pH con electrodo de vidrio
- Error Alcalino: Los electrodos de vidrio ordinarios se vuelven sensibles a los materiales alcalinos con valor de pH mayores a 9.
- Error Ácido: El electrodo de vidrio típico exhibe un error, de signo opuesto al error alcalino, en soluciones de pH menor de aproximadamente 0,5. Como consecuencia, las lecturas del pH tienden a ser demasiado elevadas en esta región. La magnitud del error depende de una variedad de factores y generalmente no es muy reproducible. Las causas del error ácido no se comprenden bien.
- Deshidratación: Resultados falsos.
- Temperatura: La medición de pH varia con la temperatura, esta variación puede compensarse.
Acondicionamiento de la señal
Electrodo de pH → Amplificador de entrada → Filtro → Convertidor analógico digital → Visualizador (pantalla).