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pH Consideraciones Generales  pH es un término universalmente usado para expresar la intensidad de la condición ácida o alcalina de una solución. Más exacto, es la manera de expresar la concentración de iones hidrógeno.  El pH es importantísimo en cualquier fase de la práctica de Ingeniería Sanitaria.  En el campo del abastecimiento de agua tiene importancia en: coagulación química, desinfección, ablandamiento de agua y control de corrosión.  El pH debe ser controlado en desagües y tratamiento de desechos industriales en que se emplee procesos biológicos, para favorecer los organismos particularmente envueltos.  Se requiere que el pH sea controlado dentro de límites pequeños en procedimientos químicos usados para coagular desagües o desechos industriales, deshidratación de lodos, u oxidación de ciertas substancias (como ión cianuro).  Por todas estas razones y por la relación fundamental que existe entre pH, acidez y alcalinidad, es muy importante conocer los aspectos teóricos como los prácticos del pH. Consideraciones Teóricas En orden de interpretar propiamente los resultados de la determinación de pH, es esencial tener conocimiento del significado del término y una idea del valor de las lecturas en términos de ácidos y bases.  pH se define como el logaritmo de base 10 de la recíproca de la concentración de iones hidrógeno, es expresada en moles por litro.

 Desde que peso molecular del ión hidrógeno es 01, una solución conteniendo 01 gramo de ión hidrógeno por litro tendrá una concentración de 01.  El término concentración de iones hidrógeno se representa: [H+]. Los corchetes significan concentración molar y el H + significa ión Hidrógeno.  El agua (H2O) se disocia a un grado muy ligero dentro de partículas eléctricas llamadas “iones”, así: H2O ↔ H+ + OH El ión H lleva carga positiva y el OH carga negativa.  Hay un equilibrio establecido para una condición dada cuando el promedio de disociación de la molécula de H 2O dentro H+ y OH- dentro de la molécula H2O. Esto puede escribirse así: [H2O] ↔[H+] + [OH-]

ó

[H+] [OH-] = K [H2O] Esta última ecuación significa que a equilibrio el producto de la concentración de iones H+ por iones OHdividida por la concentración de la molécula de H 2O no disociada es igual a la constante (K).  El valor de [H2O] es tan grande en comparación con los iones disociados que se le puede dar un valor constante (w). La ecuación entonces se lee [H+] [OH-] = Kw.  Kw ha sido demostrada por experimentación ser igual a:

1/100 000 000 000 000 ó 1/1014 La recíproca de un número con un exponente positivo es igual al número con el mismo exponente negativo, luego: Kw = 10 –14  En agua pura, entonces, [H+] = 10-7 y [OH-]=10-7. El logaritmo de 10-7 es igual a –7, pero en su uso el signo negativo se omite, por lo tanto, en agua pura [H+] = pH 7. Desde que la solución es neutra y no tiene exceso de [H +] ó [OH-].  En toda solución, en orden de mantener el equilibrio [H +] [OH-] = 10-14, si [H+] es incrementada [OH-] debe disminuir de acuerdo. Por ejemplo si H+ se incrementa a 10-14 entonces [OH-] debe disminuir a 10-10 (10-4 x 10-10). El pH en este caso será 4. Un exceso de H+ es indicado por un pH bajo 7 y la solución se dice que ácida. Valores de pH sobre 7 indican un exceso de OH- o una condición alcalina.

Variación Acida

0

Variación Alcalina

7

Escala de pH

14

 Es importante recordar que [OH-] ó [H+] nunca pueden reducirse a cero, no importa que acidez o alcalinidad tenga la solución.  Desde que los valores del pH se alejen del pH 7 la acidez o alcalinidad se incrementan. Los incrementos no están en proporción directa al valor del pH pero son funciones logarítmicas de esos valores. Eso es, una solución con pH de 5, es 10 veces más ácida como una de pH 6.

Determinación del pH El pH puede medirse electrométricamente.

bien

sea

colorimétricamente

o

a) Método Colorimétrico  Este método representa una menor inversión inicial, pero es motivo de graves interferencias por el calor, la turbiedad, el contenido salino, la materia coloidal, el cloro libre y por varios agentes oxidantes y reductores.  Los indicadores puede deteriorarse, lo mismo que los patrones de color con los que se comparan y más aún ningún indicador abarca la gama de pH de interés de las agua.  Por ello sólo se emplea para determinaciones rápidas y aproximadas.

 Tabla de Indicadores más usados para medir pH -

Bromophenol azul

3.0 – 4.6

Amarillo – azul violeta

-

Methyl orange 3.1 – 4. 4 Rojo – naranja (anaranjado de metilo)

-

Bromicresol verde

3.8 – 5.4

Amarillo – azul

-

Methyl Rojo (rojo metilo)

4.4 – 6.2

Rojo – amarillo

-

Chlorophenol rojo

5.4 – 6.8

Amarillo – rojo

-

Bromthymol azul

6.2 – 7.6

Amarillo – azul

-

Phenol rojo

6.4 – 8.0

Amarillo – rojo

-

Cresol rojo

7.2 – 8.8

Amarillo – rojo

-

Thymol azul

8.0 – 9.6

Amarillo – azul

-

Phemolphtaleina

8.2 – 10.0 Incoloro – rojo

-

Thymolphtaleina

9.3 – 10.5 Incoloro – azul

b) Método del Electrodo de Cristal b.1 Discusión General Existen varios tipos de electrodos para la determinación electrométrica del pH. Aunque se reconoce que el electrodo de hidrógeno gaseoso es el patrón primario, se usa generalmente el electrodo de cristal en combinación con el potencial de referencia proporcionado por un electrodo de calomel saturado. El sistema del electrodo de cristal se basa en el hecho de que un cambio de 01 unidad de pH produce un cambio eléctrico de 59.10 milivoltios a 25°C.

Interferencias

El electrodo de cristal es relativamente inmune a interferencias por color, turbidez, coloides, cloro libre, oxidantes y reductores, lo mismo que a contenidos salino elevados, excepto por el error del sodio a valores altos del pH. El error que introducen las altas concentraciones del ión sodio, a pH superiores a 10, puede reducirse con el empleo de electrodo especiales de bajo error de sodio (“Low sodium error”); cuando se emplean los electrodos ordinarios, de cristal, es posible hacer correcciones aproximadas por error del sodio, consultado las gráficas que pueden proporcionar los fabricantes para cada tipo particular de electrodo. La temperatura tiene dos efectos importantes en las mediciones del pH: (1) los mismos electrodos varían en potencial con la temperatura y (2) la ionización de la muestra varía con la temperatura. Se compensa el primer efecto por un ajuste de que se dispone en los mejores aparatos comerciales. El segundo efecto es inherente de la muestra y se toma en consideración manifestando tanto la temperatura como el pH de cada muestra. b.2 Aparatos Práctica efectuada b.3 Solución Buffer (amortiguadoras) Son soluciones de reconocido pH. Deben prepararse recientemente para calibrar electrodos. Se definen como substancias en solución que ofrecen resistencia a cambiar de pH, como ácidos o álcalis.

b.4 Procedimiento  Por las diferencias entre las distintas marcas y modelos comerciales de potenciómetros, es imposible proporcionar instrucciones detalladas para la operación correcta de cada instrumento, debiendo seguirse en cada caso las instrucciones de los fabricantes.  El instrumento puede normalizarse con una solución amortiguadora cuyo pH sea vecino al de la muestra y la respuesta lineal del electrodo debe comprobarse, cuando menos, con otra solución amortiguadora de pH diferente. Las lecturas con las soluciones amortiguadoras adicionales dan una idea tosca de los límites de exactitud que puede esperarse con el instrumento y con la técnica de operación. b.5 Precisión y Exactitud  Dependen del tipo y condición del instrumento empleado y de la técnica de operación y normalización. Con un cuidado adecuando, puede lograrse una precisión de: 0.02 unidades de pH, y una exactitud de 0.05 unidades de pH con los mejores modelos de baterías o pilas. Los aparatos operados por corriente eléctrica son, por otro lado menos exactos siendo en condiciones normales su exactitud de 0.1 unidades de pH. Interpretaciones de la Información de pH

 Los resultados de pH, deben ser siempre interpretados en términos de concentración de iones hidrógeno, que por supuesto es una medida de la intensidad de las condiciones ácida y básica.  Para todos los propósitos prácticos la conversión es muy simple. a pH 2 [H+] = 10-2 a pH 10 [H+] = 10-10 a pH 4.5 [H+] = 10-4.5 pH no mide la acidez total o la alcalinidad total.  Esto puede demostrarse por comparación del pH de soluciones N/10 de ácido sulfúrico y ácido acético, que tienen el mismo valor neutralizante. El pH del primero es de aproximadamente 01, debido a su alto grado de ionización y el pH del último es aproximadamente 3 debido a su bajo grado de ionización.  Algunos veces el pOH, o concentración de iones hidroxilos, de una solución es de mayor interés. Es costumbre calcular el pOH, del pH, usando la relación dada: pH + p OH = 14 de donde: p OH = 14 – pH  Es tan importante para los Ingenieros Sanitarios el recordar que[OH-] de una solución nunca pueden reducirse a cero, no importa que ácida sea la solución, como es para él, el recordar que [H+] nunca puede reducirse a cero, no importa que alcalina sea la solución.  Conceptos de pOH, o concentración de iones hidroxilos, son particularmente importantes en reacciones de precipitación que envuelven formación de hidróxidos. Ejemplos son la precipitación de Mg++ en ablandamiento de agua con cal y en procesos de coagulación química en que se emplea sales de fierro y aluminio.

“DIBUJO PARA SCANEAR”

SOBRE LA TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICA Y LA MEDICIÓN DEL pH

Con motivo de la titulación, en la proximidad inmediata del punto de equivalencia resulta muy alta la variación relativa de la concentración del ión titulado ya bajo el efecto de una mínima cantidad de la solución titrante. Si se coloca en la solución a titular un electrodo cuyo potencial depende de uno de los iones que participan en la titulación, entonces el potencial del electrodo, como función de la cantidad agregada de la solución titrante, muestra un sobresalto en el punto de equivalencia. De éste se puede unívocamente determinar el lugar del punto de equivalencia. El cambio del potencial del electrodo puede caracterizarse por la curva siguiente:

E mv

V ml

Punto de equivalencia en el lugar del punto de inflexión

Con el objeto de la indicación potenciométrica del punto final del titraje, se produce en el curso de la titulación una pila voltáica tal

cuyo uno polo figura el electrodo de medición. Su potencial, resp. el cambio de su potencial está relacionado a un electrodo de referencia de potencial constante, él que constituye el otro polo de la pila. Ambos electrodos están sumergidos en la solución a examinar. Por la indicación potenciométrica se puede determinar el punto final de titrajes de ácido-base, de precipitación y de reducción por oxidación. De electrodo indicador de los titrajes de ácido-base (electrodo que cambia su potencial durante la titulación) puede servir cualquier electrodo apto para medir el pH (de hidrógeno, quinhidrono, antimonio y vidrio), mientras en la práctica resultaron lo más adecuado los electrodos de vidrio. La selección del electrodo indicador de los titrajes de precipitación ya requiere mayor circunspección. Se puede aplicar un electrodo metálico correspondiente al metal de la precipitación o un electrodo de orden secundario reversible en lo que respecta al anión de la precipitación (p. ej. al titular iones de Ci - con solución que contiene iones de Ag+ - electrodo de plata, de cloruro de plata o de calomelanos). En caso de precipitaciones de hidróxido también pueden entrar en cuenta electrodos aptos para mediciones de pH. Para la indicación de titulaciones de reducción por oxidación se aplica electrodos lisos de platino u oro. Como electrodo de potencial constante (electrodo de referencia) se utiliza electrodos de orden secundario sumergidos en una adecuada solución (p. ej. Electrodos de Hg/Hg 2Cl2 o Ag/AgCl sumergidos en solución de KCl, electrodos de Hg/Hg 2SO4 sumergidos en solución de K2SO4).

Los titrajes potenciométricos pueden realizarse con electrodos bimetálicos y frenados.

A fin de buscar el punto de equivalencia también podemos producir el derivado de la función E – V (llamada titulación potenciométrica diferencial).

Término de la medición del pH, determinación electrométrica del pH En el agua químicamente pura existe un equilibrio de disociación expresado numéricamente por el producto de agua e ión proporcional a la constante de disociación del agua: aH + aOH- = Kv = 1 x 10-14 A fin de evitar la puesta de exponentes, para simplificar las fórmulas se da, para caracterizar la acidez resp. la alcalinidad, el logaritmo negativo de la concentración de los iones de hidrógeno. Por lo tanto, según la definición de Sorensen pH = - log cH+ La definición original de Sorensen par el pH exige complemento desde el punto de vista teórico, porque el potencial del electrodo está determinado no por la concentración sino por la actividad iónica. Por consiguiente, la definición del pH determinado por vías de medir la fuerza electromotriz es la siguiente: PH = - log aH+ = -log (fH+ . cH+) Donde

fH+ = coeficiente de la actividad del ión de hidrógeno

aH+ = actividad del ión de hidrógeno. Desde el punto de vista termodinámico el coeficiente de la actividad iónica de hidrógeno es una función de la intensidad iónica de la solución característica en soluciones acuosas diluidas para el efecto mutuo de la distancia entre los iones y de la carga de los iones. Según la definición de intensidad iónica es: I = ½ mi x2i Se recomienda determinar la relación entre el pH y la concentración de los iones de hidrógeno por el coeficiente de la actividad media del electrolito (f±), ya que en una solución dada en éste que desempeña el papel decisiva en el curso del establecimiento de la fuerza electromotriz de la pila voltaica. pH = -log (f± cH+) El coeficiente de la actividad iónica media puede ser computado por la relación siguiente con aproximación, en conocimiento de la intensidad iónica: -Igf± = 0.5093 (Za . ZH+) I donde ZH+ y Za representan el número de carga del ión de hidrógeno, res. del anión acompañante. La determinación de los valores correctos en principio del pH, definidos por actividades iónicas, prácticamente tropieza con dificultades, por lo que se ha insistido en expresarlos a base de la definición original de Sorensen, tomando en consideración, que desde el punto de vista termodinámico, en lugar de una escala de pH inequívocamente definida se aplica la fuerza electromotriz de la célula siguiente para definir una escala de pH convencional: Pt – H2 (gas) – solución de contenido de

H± - solución saturada de KCl – electrodo de referencia En el cursos de la medición se determina la diferencia entre el potencial del electrodo de medición y del electrodo de comparación. Frente al electrodo de medición se exige que su potencial varíe proporcionalmente a la concentración de los iones de hidrógeno, mientras el electrodo de comparación debe ser en potencial estrictamente constante, exactamente reproducible y, en lo posible, conocido. Como electrodo de medición se utiliza, además del electrodo de hidrógeno electrodos de vidrio, quihidrono, etc. y, como electrodo de comparación con referencia ala electrodo normal de hidrógeno, y del potencial de difusión presenta en la superficie límite del líquido, F es la constante de Faraday, R la constante universal de gases, T la temperatura absoluta, y 2.3025 el factor de conversión del logaritmo de base décima. En la práctica resultó más ventajoso calibrar la célula de medición con soluciones de actividad iónica de hidrógeno conocida. Es prácticamente indiferente, si el resultado de la medición de pH está definido o no con adecuada precisión desde el punto de vista termodinámico, ya que se realiza la comparación de los valores de pH en circunstancias idénticas (medición relativa del pH). En lo que a la estandarización de las escalas de pH de soluciones no acuosas se refiere, todavía no se han establecido opiniones uniformes a todo respecto, por lo tanto se recomienda estudiar en estos casos la literatura relevante. Soluciones Tampón Se llama tampón a aquellas substancias que, en una solución cualquiera aumenta la cantidad de ácidos o bases fuertes requerida para desplazar con una unidad el valor de pH.

Por lo tanto, las soluciones tampón posibilitan la estabilización del valor de la concentración de los iones de H + u OH-, siendo en primer lugar aptas para la determinación de la escala pH. La eficiencia de las soluciones tampón la caracteriza la capacidad amortiguadora, expresable con la ecuación: =dB d pH donde dB es una base fuerte (resp. – dB un ácido fuerte), expresado en valores equivalentes a gramos, cantidades que, sin variarse el volumen varían con una unidad el pH de la solución (la base en sentido positivo, el ácido en el negativo). El efecto de la dilución sobre la solución tampón puede ser definido con la ecuación: pH ½ = (pH/c/2) – pH/c) donde pH ½ es la variación de pH que se presenta en la solución de concentración c, en caso de dilución con agua en cantidad idéntica. Las soluciones tampón destinadas a la estandarización de la escala de pH han sido seleccionadas por exámenes minuciosos y extendidos en una amplia esfera científica. La escala de pH actualmente aceptada en relación internacional está determinada por la norma NBS (National Bureau of Standard, USA). Damos a conocer algunas soluciones tampón características de dicha norma de la Tabla N°1. En la Tabla N°2 se indica los datos similares de las soluciones tampón concentradas de REDELKIS.

TABLA N°1 pH de las soluciones tampón standard a 25°C

COMPUESTO

CONCENTRACIO

PH

pH/dt

Tetraxalato–K

N 0.05 m

PH/1/2

1.68

+0.001

0.186

0.070

Tartrato-K-H

satur. a 25°C

3.56

-0.0014 0.028

0.049

Ftalato-K-H

0.05 m

4.01 +0.0012 0.016

0.052

KH2PO4

0.025 m

-----

---------- -------- --------

Na2HPO4

0.025 m

6.86

-0.0028 0.025 --------

Na2B4O7

0.01 m

9.18

-0.0032 0.020

Ca/OH/2

satur. a 25°C

12.45

-0.033

0.01

-------- --------

TABLA N°2 Soluciones tampón de fabricación RADELKIS TIPO K21

pH NOMINAL A 25°C 2.2

EXACTITUD ±0.03

K71

7.1

±0.03

K91

9.2

±0.03

K113

11.4

±0.03

Dependencia de la Temperatura de las soluciones tampón

Se modifica el valor de pH nominal dado para 25°C con los valores de pH dados en la tabla. T/°C 10

K21 -------

K71 +0.05

K91 -------

K113 -------

15

-0.03

+0.03

+0.09

+0.09

20

-0.02

+0.02

+0.04

+0.09

25

0.00

0.00

0.00

0.00

30

+0.01

-0.01

-0.04

-0.08

40

+0.05

-0.02

-0.10

-0.25

50

+0.09

-0.03

-0.15

-0.36

Electrodos de medición  Electrodo de Hidrógeno El electrodo de hidrógeno consta de un electrodo de gran superficie, de platino (Pt), en contacto con gas de hidrógeno y una solución de contenido de iones de H +. El potencial del electrodo de hidrógeno lo da la ecuación EH = Ec + RT/F * ln (aH+ / PH2) Donde Ec = potencial del electrodo de hidrógeno normal, según convenio o a cualquier temperatura. aH+= actividad de iones de hidrógeno de la solución PH2= presión del gas de hidrógeno. F = constante de Faraday R = constante de gas T = temperatura absoluta

E = 0.00019842 T log cH+ Resp. el valor de pH a t°C pH = EH / [ 0.0591 + 0.0002 (t – 25°) ]

donde EH corresponde a la fuerza electromotriz de un elemento de concentración de hidrógeno, cuyo polo es un electrodo de hidrógeno normal. Como electrodo de comparación se utiliza en la práctica, por lo general, en lugar del electrodo de hidrógeno normal un electrodo de calomelanos saturado, midiendo la fuerza electromotriz de la pila subsiguiente. Pt, H2 (solución de pH desconocido), solución de KCl saturada (Hg2Cl2) Hg. A continuación, considerando la diferencia de potencial entre el electrodo de calomelanos y el de hidrógeno normal desde el potencial medido frente electrodo de calomelanos, se puede calcular el potencial del electrodo de hidrógeno que contiene la solución de pH desconocido y, de ello, el pH de la solución.

   Electrodo de Vidrio El electrodo de medición lo más propagado hoy en día es el electrodo de vidrio. Pertenece a sus ventajas que se presta para la medición del pH de mínimas cantidades de líquidos, aún en condiciones cuando, p. Ej. no se podría aplicar un electrodo de hidrógeno, así, cuando la solución contiene materias

nocivas para los electrodos: albuminas o sales metálicas pesadas.

Otra gran ventaja se manifiesta en el hecho de que se puede utilizar también en sistemas de oxidación y reducción.

La medición realizada con el electrodo de vidrio es sencilla y rápida. Una condición de las mediciones es que el potencial del electrodo de vidrio se varíe en verdad idealmente, de conformidad con la ecuación de Nernst, en función del pH de la solución. Sin embargo, según las experiencias obtenidas ello no se hace valer perfectamente, porque tanto en el alcance de bases (error de base), como el fuertemente ácido (error negativo) se presentan discrepancias. Con el electrodo de vidrio se mide de la manera siguiente: Se sumerge el electrodo primero en una solución tampón de pH conocido, pues en la solución a medir y se mide la fuerza electromotriz de la célula en la solución de pH conocido (Ei ) y en la de pH desconocido (Ex). La diferencia de los potenciales de los electrodos (E x – Ei) es sólo la función de la diferencia del pH (pH x – pHi) de las dos soluciones. El pH de la soluciones medida puede expresarse a 25°C con la relación siguiente: pHx = pHi (Ex – Ei)/0.059

Por lo tanto, la esencia de la medición de pH con electrodo de vidrio reside en que se calibra el sistema con una solución de pH conocido, midiendo después la fuerza electromotriz de la solución de pH desconocido. A base de la relación arriba dada se puede computar de las soluciones el pHx. En la práctica se lleva a cabo la calibración por el ajuste apropiado del pH-metro, y el pH x queda directamente legible en le aparato. Si el pH y la temperatura de las soluciones son idénticos, con similares concentraciones electrolíticos o no electrolíticos, se puede reducir al mínimo el erro previamente de la presencia del potencial de difusión. De este modo, en caso de una regulación adecuada de la temperatura, se puede llevar a cabo mediciones relativas de pH de una precisión de ± 0.01 unidad de pH con el electrodo de vidrio. Se tiene que observar que la capa de absorción en superficie del electrodo de vidrio puede ejercer un poco efecto amortiguador, por lo que el electrodo resulta inaplicable para la medición exacta de soluciones de una baja capacidad amortiguadora, resp. del pH de agua destilada.

   Electrodos de comparación En el curso de las mediciones del pH, como electrodo de comparación se utiliza lo más frecuentemente los electrodos de orden secundario de Hg/Hg 2Cl2 y Ag/AgCl hechos con soluciones de KCl de diferente concentración. -

Electrodo de Calomelanos El electrodo de calomelanos es, en el fondo, la siguiente simi célula:

Solución de Hg (Hg2Cl2)K Cl, saturada con Hg2Cl2. El potencial del electrodo de orden secundario depende de la concentración de los iones de Cl- de la solución, porque la concentración de los iones de Hg2++, a causa de la pequeña disolubilidad de calomelanos presente, en consecuencia de la constancia del producto de disolubilidad, queda proporcional a la concentración de los iones de Cl . En la práctica se aplica electrodos de calomelanos cargados dan solución KCl de 0.1n, 1n, 3n, 5n, y 4.16n (saturada). El tipo más divulgado es el electrodo de calomelanos llenado con solución de KCl saturada, debido a su manejo sencillo, siendo superfluo en la construcción de la célula la puente de sal de la solución a KCl saturada. En cambio, el potencial del electrodo de calomelanos de 0.1n queda más constante, variándose menos en dependencia de la temperatura, exigiendo, no obstante, una preparación esmerada. Al establecer la escala de pH parecía indicado determinar el potencial de los electrodo de comparación de calomelanos, de modo que se deba calcular por separado los valores de los potenciales de difusión. En la práctica resulta infactible eliminar completamente los potenciales de difusión o calcular exactamente su valor, por esta razón se puede proceder lo más sencillamente, con

precisión satisfactoria desde el punto de vista práctico, de modo que ya no intenta eliminar el potencial de difusión, calculando aa base de laa fuerza electromotriz directamente medida, mientras se toma en cuenta el lugar del valor verdadero del potencial de los electrodos de calomelanos, su potencial aparente. En estos casos, no obstante, el error de la medición puede ser de 1-2 décimas de pH. En la tabla 3, se ve el potencial verdadero de los electrodos de calomelanos, con referencia al electrodo de hidrógeno normal, es decir, el valor de potencial medido con respecto al electrodo de hidrógeno que contiene iones de hidrógeno de actividad unitaria, en cuanto se haya completamente eliminado el potencial de difusión, similarmente a los valores aparentes que sirven para a los fines de las mediciones prácticas.

TABLA N°3

Potencia de electrodos de calomelanos a 25°C 0.1n

1.0n saturada (4.16n)

VOLTIOS

Potencial verdadero

+0.3337

+0.2800

+0.2415

Potencial aparente en ácidos fuertes (0.1n)

+0.3386

+0.2848

+0.457

Solución tampón

+0.3365

+0.2828

+0.2434

Valor promedio para mediciones con aproximación

+0.388

+0.284

+0.245

Cálculo de pH Se calculó el valor del pH a base de la relación de Nernst según el método siguiente, en caso de diferentes pares de electrodos. Electrodo indicador Electrodo de referencia

pH

=

E – 336.5 + 0.06 (t –25) 59.1 + 0.2 (t - 25)

Electrodo indicador Electrodo de referencia pH

=

=

( a 25°C )

: electrodo de hidrógeno : electrodo de calomelanos n

E – 282.8 + 0.24 (t –25) 58.1 + 0.2 (t - 25)

Electrodo indicador Electrodo de referencia pH

: electrodo de hidrógeno : electrodo de calomelanos de 0.1n

( a 25°C )

: electrodo de hidrógeno : electrodo de calomelanos saturados

E – 243.8 + 0.65 (t –25)

( a 25°C )

59.1 + 0.2 (t - 25) Se calcula el valor de la fuerza electromotriz en mV.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL INSTRUMENTO El instrumento se compone de dos unidades: Cadena de electrodos que percibe al parámetro químico de la solución y que lo transforma en señal eléctrica; sistema de medición transistorizado con alta resistencia que amplifica y mide la señal eléctrica; según necesidad, un instrumento indicador o registrados acoplable al instrumento. En vista de que en la cadena de electrodos se presentan tensiones de carácter constante, diferentes según los ejemplares de los electrodos diferentes según los ejemplares de los electrodos, o que manifiestan una lenta variación en el tiempo, se tuvo que hacer provisión de la compensación de dichas tensiones en el instrumento, lo que posibilita la calibración del instrumento con referencia a soluciones de parámetros conocidos. A este fin sirven los botones “COMPENSATION mV” y “BUFFER” del instrumento. Con motivo de la calibración se sumerge la cadena de electrodos en una solución de pH conocido, y se pone el puntero indicador de la tensión de compensación, con escala calibrada directamente en pH, el punto correspondiente el pH de la solución. Luego se sumerge la cadena de electrodos en la solución de pH desconocido, y se lee directamente a base de la relación de pH/mV, el valor de pH de la misma.

En caso de medir valores de pH, la fuerza electromotriz suministrada por la cadena de electrodos también depende de la temperatura de la solución. Se puede compensarle mediante el botón “TEMPERATURE”, lo que varía la sensibilidad del instrumento. Se encuentra en el panel frontal del instrumento el conmutador “OPERATION”, destinado a poner el calcance de medición deseable. La salida de letrero “RECORDER”, dispuesta en la placa trasera del instrumento, hace posible el acoplamiento de un mecanismo registrador o de otro instrumento indicador exterior. El esquema en bloques del instrumento puede verse en la Fig. 1.

“DIBUJO QUE NO ME SALE” 1. 2. 3. 4.

Conversor de señales a vibrador Amplificador de tensión alterna Rectificador sensible a la fase Instrumento indicador incorporado

DETALLES DEL INSTRUMENTO Datos Técnicos Alcance de medición a) En dos bandas

de 0 a 08 pH de 6 a 15 pH

b) la escala puede ser extendida en ambas bandas

hasta una sensibi. de 3 pH/escala.

Aptitud de reproducción del instrumento Corrección de temperatura (de ajuste manual) Alcances de medición de mV

± 0.01pH

de +5 a +85°C de –1800 a –1500 mV de –1500 a – 1200mV de –1200 a –900mV de –900 a –600mV de –600 a –300mV de –300mV a 0 de 0 a 300mV de 300 a 600mV de 600 a 900mV de 900 a 1200mV de 1200 a 1500mV

Mínima división de la escala de mV

2mV

Estabilidad bajo una fluctuación de 10% de la tensión de red

± 1 mV resp. ±0.02 pH

Acoplamiento de un instrumento exterior

conforme a 2.8mA, 50 ohm

Resistencia de entrada

mayor de 1011 ohm

Tiempo de calentamiento

5 minutos

Instrumento de base incorporado

MOD 180, Clase 0.2 de sistema Deprez. Con escala de espejo 110, 127, 220 V (Conmutable)50–60Hz

inferior a 10 VA 250x225x190 mm 4kp

“DIBUJO PARA SCANEAR” Construcción El instrumento está entregado en una caja de metal ligero, de acabado estético, barnizada en el panel frontal se encuentran las armaduras siguientes: 1. Interruptor de red 2. Conmutador 2COMPENSATION mV” para el ajuste gradual de la tensión de compensación. 3. Potenciómetro “BUFFER” para el ajuste continuo de la tensión de compensación. 4. Potenciómetro de corrección de temperatura “TEMPERATURE”. 5. Conmutador DEL Alcance de medición “OPERATION”. 6. Conmutador de la sensibilidad del pH “SENSITIVITY”. 7. Instrumentos indicadores. 8. Lámpara piloto. En el panel posterior del instrumento se encuentra los dispositivos siguientes: 9. Entrada marcada con “G” para el acoplamiento del electrodo de vidrio, resp. del polo negativo de la tensión a medir. 10. Entrada marcada con “R” para la conexión del electrodo de referencia, resp. del polo positivo de la tensión a medir. 11. Salida “RECORDER”. 12. Receptáculo de puesta a tierra. 13. Selector de la tensión de la red. Con fusible. 14. Conexión hacia la red. LISTA DE LOS ACCESORIOS Y FICHAS DE REGISTRO DE LOS

ACCESORIOS MÁS IMPORTANTES

Lista de los Accesorios  01 electrodo de vidrio.  01 electrodo combinado.  01 electrodo de calomelanos de referencia, cargado.  01 electrodo de referencia cargable.  01 electrodo de plantino  01 soporte  01 mezclador de imán giratorio  04 varillas mezcladoras magnéticas.  02 cables de conexión  01 botella con solución tampón concentrada  01 bureta de 25 ml. con grifo.  01 cubilete de 25 mil.  01 cubilete de 50 ml.  01 cubilete de 250 ml.  02 cartuchos fusibles

de 0.1 A para 110 o 127 V de 0.006 A para 220V

 01 caja porta accesorios  01 manual  01 enchufe tipo OP-911  01 conjuntor hembra tipo OP-908

Accesorios entregados a pedido especial  Electrodo de membrana ión-selectivo, RADELKIS /OP-1811, OP-CI-711, etc.)

 Electrodo de membrana RADELKIS (OP-C-711)

de

grafito

potenciométricos

 Soluciones tampón de RADELKIS

Tipo K21 K71 K91 K113

pH nominal a 25°C 2.2 7.1 9.2 11.4

Fichas de Registro DENOMINACIÓN Electrodo de vidrio Electrodo combinado Electrodo de calomelanos cargado, de referencia Electrodo de calomelanos cargable, de referencia Electrodo de platino Mezclador Soporte

TIPO OP-7171 OP-8071 OP-810 OP-811 OP-600 OP-912/3 OP-907/2

Electrodo de vidrio irrompible de fabricación RADELKIS tipo OP7171

Además de las favorables propiedades electroquímicas, el electrodo de vidrio – contrariamente a los electrodos tradicionales dispone de alta resistencia contra golpes, asegurando así la realización rápida cómoda y exacta de las mediciones potenciométricas de laboratorio. Características Técnicas y Físicas Largo de electrodo desde el punto de sujeción hasta la cabeza de medición

115 ± 5 mm

Diámetro del portador de vidrio

12.5 ± 0.5 mm

Largo del cable coaxial

700 ± 50 mm

Alcance de temperaturas de servicio

de 0 a 600 °C

Alcance de temperaturas de almacenaje

de 10 a +40°C

Resistencia interior del electrodo

500 Mohn como Máximo.

Características Electroquímicas Alcance de medición

de 0 a 14 pH

Tiempo de estabilización con una reproducción de ± 0.02 pH

1 minuto

La selectividad del electrodo, la medida de la perturbación ocasionada por los iones alcalinos pueden ser determinados mediante el monograma adjunto. Según se ve en el monograma, la magnitud de la perturbación ya no puede ser negligible sobre 13 pH. Se determina el valor de la corrección de manera siguiente: Se toma el valor de pH medido en la escala del lado derecho y la concentración alcalina en la del lado izquierdo, y se traza una recta a través de dichos puntos. La intersección de la recta con la escala de corrección correspondiente al tipo del electrodo de el valor de corrección que debe ser añadida al valor de pH1 medido. (pH2 + pH = pH) P.eje. en el caso del electrodo tipo OP-7171: pH1 medido Concentración alcalina g.ión/1 Corrección (pH) pH corregido

13.00 9.1 0.05 13.04

En el alcance ácido los iones de fluoruro, resp. en el alcance de 12 – 14 pH los iones alcalinos presentes en una concentración superior a 1 g. Ión/1, en caso de una utilización más prolongada dañan, resp. modifican las propiedades de vidrio de medición. En este caso se puede alargar la duración de servicio del electrodo, de modo que lo sumerge solamente por especio de la medición en la solución. La ventaja electroquímica de los electrodos de vidrio irrompible también se manifiesta en la rapidez de la estabilización del potencial del electrodo. P.ej. si se considera satisfactoria una exactitud de reproducción de ±0.05 pH, el tiempo de estabilización será 10 -15 s.

Tratamiento Previo El electrodo de vidrio debe ser mojado en HCl de apr. 0.1 de concentración por 2 – 4 horas. Después se lava con agua destilada. Subsiguiente al lavado se empapa el electrodo en agua destilada por 1-2 días más.

Utilización Previamente a alas mediciones (y, naturalmente, también después de las operaciones de limpieza más tarde descritas) se calibra el electrodo de vidrio con soluciones tampón de pH conocido. En caso de mediciones de gran escala se recomienda repetir la calibración durante las mediciones. En los intervalos del cambio de las soluciones a medir, después de la lavadura con agua destilada realizada al cabo de un

cambio, se seca el electrodo con papel filtro. Se puede al igual enjuagar el electrodo con papel filtro o algodón para alejar las impurezas mecánicas depositadas. Una capa absorbida de aceite o grasa en la superficie del vidrio de medición hace inservible el electrodo. Tal daño puede eliminarse disolviendo la capa impura de la superficie del electrodo mediante lavadura con alcohol. La reversibilidad de los iones de hidrógeno del electrodo se restablece en cuanto se lo empapa en agua destilada por 24 horas.

Almacenaje Si se utiliza el electrodo constantemente, se puede almacenarlo en estado sumergido en agua destilada o secado al aire. En este último caso el electrodo preserva su poder de medición después del tratamiento previo, aún sin ser nuevamente empapado, dentro de 3-4 semanas subsiguientes al tratamiento previo.

Electrodo de vidrio irrompible combinado de fabricación RADELKIS, tipo OP-8071 Además de las favorables características electroquímicas y estáticas (irrompibilidad), el electrodo de vidrio también asegura la realización rápida, exacta y cómoda de las mediciones potenciométricas de laboratorio porque contiene reunido el electrodo de referencia y el indicador (de vidrio).

Características Técnicas y Físicas Largo del electrodo desde el punto de sujeción

hasta la cabeza de medición

115 ± 5 mm

Diámetro del portador de vidrio

12.5 ± 0.5 mm

Largo del cable coaxial

700±50 mm

Alcance de la temperatura de servicio

de 0 a 60°C

Alcance de la temperatura de almacenaje

de 10 a 40°C

Resistencia interior del electrodo

500 Mohn como máximo

Resistencia interior del electrodo de refer.

15 Kohn como máximo

Característica Electroquímicas Alcance de medición

de 01 a 14 pH

Tiempo de estabilización con una Reproducibilidad de ± 0.02 pH

1 minuto

Selectividad del electrodo La medida de la perturbación ocasionada por los iones alcalinos puede determinarse con ayuda del monograma adjunto. Según se ve en el monograma, la magnitud de la perturbación ya no queda desatendible sobre 13 pH. El valor de la corrección se determina de la manera siguiente: Se toma el valor de pH medido en la escala del lado derecho y la concentración alcalina en la del lado izquierdo y se traza una recta a través de dichos puntos, se obtiene el valor de la corrección, que se debe adicionar al valor de pH´ medido, en el punto de intersección de dicha recta con la escala de corrección correspondiente al tipo de electrodo:

(pH´+ pH = pH) P.eje. en el caso de un electrodo tipo OP-8171: pH´medido 13.0 concentración alcalina ión/1 00.1 corrección (pH) 00.4 pH corregido 13.04 En el alcance ácido los iones de fluoruro, resp. en el alcance de 12 – 15 pH los iones de base de mayor concentración de que la 1 gion/1 dañan, resp. alteran el vidrio de medición después de un uso máas prolongado. La duración del electrodo puede ser extendida en este caso, de modo que se lo sumerge en la solución solamente durante la medición. La ventaja electroquímica del electrodo de vidrio irrompible también se manifiesta en la rapidez de la estabilización del potencial del electrodo. P. Eje. si nos contentamos con una precisión de reproducción de ± 0.05 pH, entonces el tiempo de estabilización de 10 ‘ 15 s.

“DIBUJOS PARA SCANEAR” Tratamiento Previo Se lava con agua destilada la sal cristalizada que se deposita en el diafragma 3 del electrodo en el curso del transporte resp. almacenaje. Luego se pone el anillo de cierre 5 del orificio de relleno 4 en la dirección del casquete 7 en el tubo de vidrio portador 2. A través del orificio de relleno se vierte solución de KCl de conc. n saturada con AgCl hasta el nivel del orificio de relleno en el espacio del electrodo de referencia.

Se empapa el vidrio de medición del electrodo así preparado en ácido clorhídrico de 0.1n por 24 horas, de modo que el nivel del ácido este con 2 mm debajo del diagrama 3. Pues se lava el electrodo con agua destilada y sigue mojándolo más en agua destilada. Empleo Durante las mediciones se tiene que dejar abierto el orificio de relleno 4. Previamente a las mediciones y naturalmente, también después de las operaciones de limpieza descritas más tarde se calibra el electrodo de vidrio con las soluciones tampón de pH conocido. En caso de mediciones realizadas en serie se recomienda repetir la calibración en el curso de las mediciones. En los intervalos entre los cambios de las soluciones a medir, subsiguientemente a la lavadura don agua destilada se seca el electrodo con papel filtro. Al igual se puede enjuagarlo con papel filtro o algodón para alejar las impurezas mecánicas depositadas en el electrodo. Una capa de aceite o grasa adsorbida en ls superficie de la bombilla de medición hace inservible el electrodo. Ello puede ser eliminado diluyendo de la superficie del electrodo por lavadura alcohólica la capa impura. La reversibilidad de los iones de hidrógeno del electrodo se restablece de nuevo, si se lo empapa por 24 horas en agua destilada. Almacenaje Si se utiliza el electrodo continuamente se puede almacenarlo en estado sumergido en agua destilada o secado al aire. El electrodo almacenado de este último modo conserva su poder de

medición aún hasta 3 – 4 semanas después del tratamiento previo, sin ser empapado.

“DIBUJO PARA SCANEAR”

OP – 810 Electrodo de referencia de calomelanos, cargado, tipo OP-810 Descripción y características técnicas. Componentes: 1. Carga de Hg/Hg2Cl 2. Casquete de sujeción con grifo de 4mm, sirve también como salida eléctrica. 3. Extremo de inmersión. 4. Hilo de aminato. 5. Orificio de relleno. Puesta en servicio, empleo y almacenaje Antes de poner en funcionamiento el electrodo de calomelanos, se tiene que llenarlo, a la temperatura de la habitación, con solución de KCl saturada (34g/100ml), añadiendo algunos cristales de kCl para asegurar constantemente el estado saturado. Al cabo de algunas horas se establecen los equilibrios electroquímicos, siendo listo para el servicio el electrodo. Durante el uso hay que velar por que la solución de KCl siempre alcance el nivel del orificio de relleno y sea exenta de burbujas de aire, porque en el caso contrario se corta el contacto eléctrico. En cuanto se reduzca el nivel de la solución de KCl, entonces se debe reemplazarla continuamente. En caso de

contaminaciones se tiene que cambiar la solución interior a través del orificio de relleno superior (5). Se almacena el electrodo sumergiendo su extremo de inmersión en solución de KCl saturada, enjuagándolo previamente al uso con agua destilada para alejar el KCl cristalizado.

“DIBUJO PARA SCANEAR”

OP – 811 Electrodo de referencia cargable, tipo Op – 811. El electrodo es un cuerpo de vidrio esmerilado, con orificio de relleno dotado de grifo, provisto de contacto de Pt, apto para la carga de calomelanos o otras materiales de carga. Se requiere, p. Eje. frecuentemente electrodos de Hg/HgSO 4/K2SO4 en titulaciones potenciométricas cuanto el ión de Cl se presenta molesto (Determinaciones de Ag, Pb, etc). El dibujo adjunto ilustra el electrodo en su estado cargado. Componentes 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Parte de relleno. Grifo de vidrio. Solución. Materia de carga. Mercurio. Anillo de sujeción con grifo de 4mm, sirviendo al mismo tiempo de salida eléctrica. 7. Electrodo de platino soldado.

8. Puede de sal. 9. Extremo de inmersión.

Materia de Carga 1. Electrodo de calomelanos: mezcla de Hg y Hg 2Cl2 en la relación de 3:1, con algunas gotas de solución de KCl saturada; solución en el puente de sal: KCl. 2. Electrodo de mercurio – sulfato de mercurio: Mezcla de Hg y Hg2SO3 en la relación de 3:1, con algunas gotas de solución de K2SO4 solución en el puente de sal : K2SO4. Carga Primero se retira la parte de relleno dotada de grifo, pues se vierte en el lugar de la carga una cantidad de mercurio destilado tal, que cubra completamente el contacto de platino y se coloca una capa de la materia de carga preparada, de algunos milímetros de altura, sobre el mercurio.

“DIBUJO PARA SCANEAR” OP – 600 Electrodo DE Platino tipo OP-600. Se lo emplea para la medición de potenciales de reducción por oxidación, como indicador de titulaciones de recucción por oxidación.

Componentes 1. Placa de platino de aprox. 1 cm2 de superficie. 2. Hilo de salida de platino. 3. Vara de vidrio.

4. Sujetador con grifo de 4mm, sirviendo a la vez de salida eléctrica. El electrodo no requiere ni preparación previamente a su puesta en servicio, ni mantenimiento alguno.

“DIBUJO PARA SCANEAR” SOPORTE OP-907/2 El soporte de electrodos acoplada al aparato, por su diseño especial facilita y acelera la realización de mediciones en serie. El soporte dispone de los siguientes componentes: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Portabureta. Tornillo fijador de la bureta. Portaelectrodos. Tornillo fijador del electrodo. Bloque de seguridad. Varilla de guía. Portavasos.

La varilla de guía sujetada en el bloque de seguridad impide el desplazamiento del portavasos. Se recomienda ajustar la posición del portavasos exactamente, por la sujeción firme del bloque de seguridad en un punto adecuado, a fin de impedir que los electrodos choquen contra el fondo del vaso, rompiéndose así. Con ayuda del bloque de seguridad se puede con precisión designar en lugar de los vasos de medición y, al cambiar vasos idénticos, no hace falta de reajustar su posición.

“DIBUJO PARA SCANEAR” OP-92/3 Mezclador Magnético El mezclador sirve para agitar las soluciones a titular. Consiste, en el fondo, en un imán permanente accionado por el motor de impulsión. Esta situado debajo del portavasos y agita intensamente la solución, por la rotación de la varilla mezcladora situada en el vaso. La velocidad de la agitación puede regularse continuamente con la ayuda del botón del letrero “SPEED”. El circuito de motor, en interés de alargar la duración de servicio, solo se conecta en el momento de la colocación del vaso. En el mezclador se encuentran los siguientes elementos:  Portavasos  Interruptor de la red  Botón regulador Speed  Lámpara piloto  Selector de tensión con fusible  Cable de conexión Modo de Empleo 1. Contrólese primero el ajuste del selector de tensión dispuesto en la placa trasera y ajustarlo según necesidad al valor apropiado. (“Ajuste de Fábrica: 220V).

2. Conectar el mezclador a la red y llevar el interruptor de la red a la posición ON. (La posición conectada se manifiesta por el encendido de la lámpara piloto). 3. Poner en el vaso que contiene la solución a titular la varilla agitadora magnética, pues colocar el vaso en el portavaso. 4. Manipular el botón Speed hasta obtener laa velocidad deseada. 5. Desconectar el mezclador al cabo de la titulación.

REALIZACIÓN DE LAS MEDICIONES

1. Puesta en Servicio del Instrumento a. Contrólese si el selector de tensión dispuesto en la placa trasera del instrumento está en una posición correspondiente a la tensión de la red. En cuanto sea necesario se le conmuta a la tensión apropiada de 110, 127, ó 220 V. b. Llevar el conmutador “OPERATION” a la posición “O” y el del letrero “COMPENSATION” mV a la posición “O”. c. Conectar el interruptor de red en la posición ON. La lámpara piloto roja indicará que el aparato está puesto en circuito. Al cabo de apr. 5 minutos de calentamiento, el aparato está listo para el servicio. Atención Si los electrodos no están sumergidos en la solución resp. si no hay contacto entre los receptáculos de entrada, entonces el conmutador “OPERATION” siempre debe hallarse en la posición O.,

porque en el caso contrario el puntero del instrumento se desvía rápidamente, lo que puede conducir a defectos. 1. Medición del pH con para de electrodos de Vidrio y Calomelanos Se inserta los electrodos de vidrio y calomelanos preparados según las fichas de registro respectivas de punto 5 en el portador de la plexiglas del soporte, fijándolos mediante los tornillos de sujeción. Con ayuda de los cables de conexión blindados se conecta los electrodos con el instrumento de modo que el electrodo de vidrio llegue a la entrada “G” y el de calomelanos a la marca “R”. Calibración de la cadena de electrodos El instrumento preparado según lo expuesto debe ser calibrado. Sobre el zócalo portavasos del soporte se coloca en un pequeño recipiente solución tampón de valor exacto (preparable de la solución tampón de junta), se sumerge los electrodos velando que la solución cubra la esfera de vidrio así como el extremo de inmersión del electrodo de referencia, sin que el electrodo de vidrio toque la pared del vaso o su fondo, porque ello puede conducir a roturas. A continuación se ajusta el potenciómetro de letrero “TEMPERATURE” a la temperatura de la solución tampón, con una exactitud aproximada de 5°C. Se lleva el conmutador “OPERATION” al alcance de pH correspondiente al valor de la solución tampón, desplazando el puntero con el potenciómetro “BUFFER” el conmutador

“COMPENSATION mV” a la división de escala conforme al valor de pH de la solución tampón. A continuación se lleva el conmutador “OPERATION” a la posición “O” y se retira los electrodos de la solución. Una vez alejada la solución, se enjuaga bien los electrodos con chorro de agua destilada. En interés de la precisión de la medición se recomienda llevar a cabo la calibración con una solución tampón tal, cuyo pH es cuanto más aproximado al valor de pH previsiblemente medido. Para mediciones de pH solo se puede aplicar cadenas de electrodos previamente calibradas. Realización de la medición Se coloca el vaso pequeño que contiene la solución a medir en el soporte y se sumerge los electrodos previamente calibrados, pues esmeradamente enjuagados con agua destilada. Se lleva el conmutador “OPERATION” a aquel alcance de pH dentro del cual el puntero se estabiliza en la escala. A continuación se puede leer en la escala al valor de pH exacto. En caso de exigencias de una precisión más elevada en la medición del pH, se saca provecho de la escala extendida. Está posibilita la medición más exacta en la proximidad de 3 pH de la solución tampón, se lleva el conmutador “pH SENSITIVITY” a la posición Exp. Se calibra la escala con una solución tampón de pH con 3 pH inferior, como máximo que el pH de la solución a medir, de la manera siguiente: Ajustar el potenciómetro “ TEMPERATURE” a la temperatura de la solución tampón.

Sumergir los electrodos en la solución tampón. Llevar el conmutador “OPERAATION” al alcance de pH correspondiente al valor de la solución tampón. Ajustar el puntero con el conmutador “COMPENSATION mV” y el potenciómetro “BUFFER” al punto “O” de la escala. Así pues el pH de la solución a medir se da de la suma del valor de la solución tampón y del valor leído en la escala. Se requiere un tiempo de estabilización de aprox. ½ - 1 minuto hasta que los electrodos lleguen en equilibrio con la solución. En mediciones realizadas en serie se recomienda utilizar vasos idénticos y fijar la primera posición de los electrodos. A continuación se puede cambiar las soluciones con un movimiento automático, si correr el peligro de una rotura de los electrodos.

Medición con electrodo combinado Al aplicar el electrodo combinado, no se necesita ni soporte, ni cables de conexión separados. Se acopla el electrodo directamente al instrumento, enchufando el terminal de cable concéntrico en el receptáculo banana “G”. La calibración del electrodo combinado y la medición deben realizarse racionalmente a base de lo expuesto en los puntos anteriores. Se llama la atención al hecho de que el empleo del electrodo combinado resulta más rápido y cómodo que él del electrodo de vidrio calomelanos. Titulación Potenciométrica

a. Ensamblar el soporte de titulación del modo siguiente: Colocar el mezclador de imán giratorio bajo el soporte y conectarlo a la red, controlando el valor correcto de la tensión. Desplazar el zócalo portavasos incorporado en el soporte. Verter la solución de examinar en un vaso de tamaño adecuado colocándolo en el mismo la varilla mezcladora y se pone el vaso sobre el mezclador. Sumergir los electrodos hasta la adecuada profundidad en la solución y sujetar la bureta llenada con la solución titrante en el portaburetas. b. Acoplar los electrodos con ayuda de los cables de conexión al aparato de modo que el electrodo de medición se conecta a la entrada “G” y él de referencia en la entrada “R”. c. Llevar el interruptor del mezclador a la posición “ON” y ajustar mediante el botón “SPEED” la velocidad deseada. d. Comenzar con el aparato puesto en servicio y calentado, la observación de la tensión de titraje. Desplazar el conmutador “OPERATION” a la posición mV y ajustar el puntero del instrumento con los botones “COMPESATION mV” y “BUFFER” al principio de la escala de mV. e. En el curso de la titulación se proporciona la solución titrante en adecuados porciones. Después de la mezcla se puede seguir la variación del potencial en el instrumento. Si en el curso de la titulación el puntero del instrumento alcanza la desviación total, el puntero de nuevo puede ser llevado adentro de la escala con la ayuda del interruptor “COMPENSATION mV” y la titulación puede ser continuada. El conmutador “COMPESATION mV” da en cada paso una tensión de compensación de 300 mV. La tensión de compensación también puede ser alimentada, continuamente con ayuda del potenciómetro

“BUFFER”, por lo que la titulación puede efectuarse leyendo una por una las tensiones pertenecientes a las diversas cantidades de líquidos y por su compensación ocasional. f. El valor indicado en el instrumento puede, al mismo tiempo, ser registrado por un mecanismo registrado de 50 ohm, acoplado a la salida “RECORDER”.

Otras Titulaciones Además de los titrajes potenciómetricos comunes, el aparato puede al igual utilizarse para la indicación del punto final de titulaciones especiales, en todos los campos donde se requiere una medición potenciométrica exacta. Así, aplicando los adecuados electrodos, se hace posible recorrer a los métodos de “Bimetal” y “Retardado”, en los cuales el empleo y el ensamblaje del aparato corresponde a lo descrito. Con ayuda de un adecuado adaptador también pueden realizarse titulaciones dead-stop en la cuales el instrumento sirve para la medición exacta de la tensión de polarización. La literatura trata en detalles el método exacto de dichos titrajes.

Medición de Mv Previamente a una medición de mV se debe calibrar el instrumento preparado. Ello se efectúa cortocircuitando la entrada, conectando los puntos interiores de los receptáculos banana “G” y “R” con un buen conductor, llevando el conmutados “COMPENSATION mV” a la posición “O”, el conmutados

“OPERATION” a la posición “mV” y ajustando el puntero al punto cero de la escala de mV mediante el potenciómetro “BUFFER”. Antes de retirar el cortocircuito de entrada de vuelve a llevar el conmutados “OPRAATION” a la posición “O”, dejándolo allí hasta que se conecte la tensión a medir a la entrada. Después de la calibración, con ayuda de los cables de conexión se conecta la tensión a medir al instrumento, con la polaridad apropiada. Llevando el conmutados “OPERATION” a la posición de mV, se puede llevar el valor de la tensión en el instrumento indicador. Si el puntero desvía hacia la derecha fuera de la escala, se sigue alimentando tensión de compensación a la entrada mediante el conmutador “COMPENSAATION mV” una tensión de signo “+”, hasta que el puntero permanezca dentro de la escala. En estos casos se añade la tensión de compensación al valor leído en el instrumento si el puntero desvía a la izquierda allende de la escala se agrega una tensión de compensación de signo “-“. En estos casos se debe sustraer el valor leído en el instrumento de la tensión de compensación.

Empleo de un mecanismo registrador Para mediciones continuas de pH o para el examen continuo de potenciales de electrodo, y ocasionalmente para el levantamiento de curvas de titraje, se puede acoplar al instrumento un mecanismo registrador. Datos del mecanismo registrador aplicado: Resistencia Interior 50 ohm Desviación Total 2.0 mA

Se conecta el mecanismo registrador al par de receptáculos de letrero “RECORDER” en la placa trasera del instrumento, la clavija banana enchufada en el receptáculo “+” desconecta automáticamente una resistencia de 50 ohm del circuito, y pone el mecanismo registrador en su lugar. Así no se varía la precisión de la lectura, ni el valor indicado por el instrumento incorporado. CAUSAS PROBABLES Y MODO DE ELIMINACIÓN DE LOS DESPERFECTOS MÁS CORRIENTES

SÍNTOMA El puntero se estabiliza lenta e inciertamente.

El puntero se estabiliza rápidamente, pero después mueve, indicando un valor incierto. El puntero del instrumento hace saltos, se desvía rápidamente cuando se mueve los cables No resulta factible llevar el puntero al valor de pH de la solución de calibración mediante los botones de compensación.

CAUSA PROBABLE REPARACIÓN El electrodo de vidrio Mojar en HCl de 0.1 n no ha sido bastante por algunas horas. mojado. Hay burbujas en el electrodo. Contacto defectuoso al empalme de los cables.

Eliminar la burbuja por leves golpecitos. Inspeccionar y fijar por leves golpecitos.

Rotura en los cables o conjuntores.

Eliminar la rotura.

Se ha envejecido el electrodo de vidrio.

Cambiar el electrodo, eliminar la rotura o la burbuja.

Rotura o burbuja en la cadena de electrodos.

El aparato calibrado mide en diferentes soluciones tampón el mismo valor de pH. Cuando se mueve los potenciómetros, no es uniforme el movimiento del puntero.

Electrodo de vidrio roto o rasgado.

Cambiar el electrodo.

Se ha oxidado la Dar algunas vueltas superficie de contacto rápidas a los de los potenciómetros. potenciómetros

En cuanto el defecto se halle dentro del sistema electrónico, hay que encomendar su reparación en todos los casos a un especialista.