Los electrodos de pH

Para medir el pH, se utilizan dos tipos de electrodos y cada uno de ellos tiene un propósito específico. El electrodo “de cristal” tiene un bulbo hecho de composición de cristal especial que es muy selectivo y sensible a los iones de hidrógeno. Cuando este bulbo de cristal se sumerge en una solución, el voltaje generado en la superficie de los bulbos se relaciona con el pH de la solución.

El otro electrodo se llama “electrodo de referencia” y proporciona un voltaje estable y reproducible cuando se sumerge en una solución. Cuando los dos electrodos están conectados con un medidor de pH, la diferencia de voltaje se amplifica y se visualiza en un indicador analógico o digital. Un electrodo que combine el bulbo de cristal sensible al pH y una celda de la referencia en un cuerpo de electrodo se llama “electrodo de combinación” y se utiliza de la misma manera que un par del electrodos.

Los electrodos Ingold de Mettler Toledo han sido sinónimo de calidad durante más de 50 años. Sus productos abarcan la mayoría de aplicaciones tanto para el laboratorio como para la medición de campo.

Los electrodos de Mettler Toledo han sido probados de forma individual. Cada electrodo se cuenta con un certificado de que ha sido probado, garantizando de esta forma la trazabilidad según lo especificado en las ISO 9000.

A continuación le mostramos su amplio portafolio para encontrar el electrodo correcto para su aplicación.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Mettler Toledo.

O bien, haga contacto directo con Mettler Toledo para solicitar mayor información sobre sus equipos, haciendo clic en el producto de su interés.

Artículos relacionados:

- Cómo seleccionar el equipo correcto para la medición de pH, conductividad o ISFET

Las bases de la potenciometría

El pH es una medición de acidez de una solución y se define convencionalmente como el logaritmo negativo de la actividad del ión Hidrógeno: pH = -Log10 aH+, donde aH+ es la concentración del ión hidrógeno.

Fundamento de la potenciometría

Esta prueba se basa en la determinación de la actividad de iones hidrógeno, empleando un instrumento potenciométrico, con sensibilidad para reproducir pH de 0.05 o 0.005 unidades usando un electrodo indicador al ión hidrógeno como un electrodo de vidrio y un electrodo de referencia apropiado, detectando el aparato el potencial en milivolts (mV) y en unidades de pH

Para las pruebas de pH se utiliza ampliamente el electrodo de vidrio porque da una respuesta inmediata a los cambios de rápidos de la actividad  del ión hidrógeno aun en soluciones poco reguladas, mediante el desarrollo de un potencial eléctrico en la interface vidrio/ liquido. A temperatura constante, este  potencial varía linealmente con el pH de la solución que está siendo medida, además de que este electrodo no lo perturban los agentes de oxidación o de reducción.

El cambio de potencial por unidad de pH es conocida como la pendiente del electrodo (la pendiente de un electrodo al 100 % de eficiencia varia en el orden de 59.16 mV por unidad de pH a una temperatura de 25 ºC. De acuerdo con la respuesta Nernst teórica). Este valor se incrementa con la temperatura. Una pendiente teórica se conoce como la pendiente de Nernst, y es idéntica a la desarrollada por el electrodo de Hidrógeno. Los valores de la pendiente de los electrodos de pH se aproximan muy cercanamente a los valores teóricos.

El potenciómetro es un medidor de milivolts D.C. con una impedancia alta para medir el potencial eléctrico de los electrodos en una solución. Mediante un sistema electrónico de balanceo en cero, el incremento es capaz de expresar el potencial medido directamente en milivoltios o, por conversión, en unidades de pH, la red de circuitos del instrumento consiste primordialmente de un paso de entrada dual–FET electrométrica, un amplificador operacional con realimentación, vías de conversión milivoltios a pH, un indicador de lectura digital o analógica, y una fuente de abastecimiento de corriente regulada.

Los elementos fundamentales del circuito de un potenciómetro sencillo se presenta en la figura siguiente, se conecta una célula de trabajo (Et) (que puede ser una pila seca o de batería de potencial mayor que el que se desea medir), a una celda que se desea medir (Ex), se conecta la misma resistencia con una polaridad en oposición a la Et, mediante un contacto fijo(A) y un contacto corredizo (C). El Galvanómetro (G) en serie nos mide el paso de corriente y el voltímetro (V), en paralelo a la célula problema, de las lecturas aproximadas del voltaje. Para calibrar el instrumento se conecta el conmutador a la celda patrón (Ep) cuyo potencial se conoce con exactitud y se mueve el contacto (C) hasta coincidir con (B). Se cierra ahora el circuito en (K) y se observa una desviación en el galvanómetro. Se ajusta a continuación la resistencia (R) hasta que no se aprecie paso de corriente en el galvanómetro (punto cero). En estas condiciones la caída de potencial entre (A) y (B) es la misma que el voltaje de la celda patrón. Se retira  luego (ES) y se conecta la celda que se desea medir (problema), (Ex), moviéndose a continuación el contacto (C) hasta que el galvanómetro no registre paso de corriente. En este momento la caída de potencial entre (A) y (C) es igual al potencial de la celda problema y representa la fracción AC/AB conocida del voltaje de la celda patrón (Ep) utilizada para la calibración. Generalmente la resistencia (AB) esta enrollada en forma circular, y tiene acoplada una escala en voltios y milivoltios, de tal forma que cualquier porción de contacto (C) puede leerse directamente en la celda. Se calibra el instrumento colocando la celda de tal forma que indique  el voltaje exacto de la celda patrón (Ep) y ajustado (R) hasta corriente cero.  Cualquier voltaje desconocido (Ex), puede leerse  en la escala de voltios o milivoltios.

Para medir el pH puede graduarse directamente la escala, teniendo en cuenta que un cambio de la unidad de pH corresponde a un cambio de 0.059 V (a 25 ºC) en la F.E.M. de la celda. El instrumento se calibra utilizando una solución reguladora de pH conocido en la celda (Ex) y ajustando la resistencia (R) hasta corriente cero. La solución a medir se coloca en la celda, moviendo luego el contacto  (C) hasta que no pase corriente por el galvanómetro, el pH se lee directamente en la escala graduada. Cuando se utiliza un electrodo de vidrio para medir el pH se sustituye el galvanómetro por un amplificador de vacío.

Para su funcionamiento óptimo, el instrumento debe mantenerse continuamente con corriente y en método de reserva cuando no se utilice, siguiendo este procedimiento no abra que esperar  a que el instrumento caliente cada vez que se use. Por añadidura se evitan en el instrumento las fluctuaciones grandes de señal y, al mismo tiempo, se reserva la vida de la presentación analógica o digital.

Para asegurar el funcionamiento adecuado tanto del electrodo como de las partes eléctricas del potenciómetro es necesario realizar calibraciones.

Proveedores de servicios de calibración de equipos de potenciometría

A continuación le presentamos a Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB), proveedor de servicios de calibración de equipos:

Instrumentos Científicos y de Laboratorio S. A. de C. V., (ICLAB), es una empresa con la misión de proporcionar servicios de calibración y calificación de la más alta calidad a equipos e instrumentos, cumpliendo con los requerimientos de normas y recomendaciones nacionales e internacionales.

El personal de ICLAB está ampliamente capacitado para dar un servicio y asesoría a la mayoría de los instrumentos existentes en el mercado.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Instrumentos Científicos y de Laboratorio S. A. de C. V., (ICLAB).

O bien, haga contacto directo con ICLAB para solicitar mayor información sobre servicio de calibración de equipos.

Cómo seleccionar el equipo correcto para la medición de pH, conductividad o ISFET

El pH es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia. El método más exacto y comúnmente más usado para medir el pH es usando un medidor de pH (o pHmetro) y un par de electrodos. Un medidor de pH es básicamente un voltímetro muy sensible, los electrodos conectados al mismo generarán una corriente eléctrica cuando se sumergen en soluciones. Un medidor de pH tiene electrodos que producen una corriente eléctrica; ésta varia de acuerdo con la concentración de iones hidrógeno en la solución.

Mettler Toledo, es una empresa especializada en el área de los equipos de precisión para uso profesional. Para la medición de pH, conductividad o ISFET (Ion Sensitive Field Effect Transitor), Mettler Toledo le ofrece los siguientes equipos:

Equipos de medición de pH/conductividad/ISFET

Esta serie incluye medidores estándar y avanzados que satisfacen las necesidades de cada aplicación. Además, ofrecemos una amplia gama de electrodos, soluciones tampón y accesorios:

SevenEasy™

SevenEasy™ pH (S20) y SevenEasy™ Conductivity (S30) son intuitivos, fáciles de utilizar e ideales para numerosas aplicaciones. Incorporan funciones automáticas modernas y una interfase integrada para el intercambio de datos.

Características de SevenEasy™

SevenMulti™

El diseño modular del Sevenmulti le permite variar los parámetros para adaptarse a las cambiantes necesidades. La gama incluye tres medidores sencillos y dos de canal dual, así como también, unidades de expansión intercambiables.

Características de SevenMulti™

Equipos de medición de pH/conductividad/Oxígeno Disuelto/iones

Mediciones portátiles con SevenGo™ Nuestra gama de medidores portátiles transportan la coherencia y precisión de los equipos de laboratorio a este campo.

SevenGo™: análisis ergonómico

Diseño totalmente resistente al agua

¿Qué es el IP 67? El IP (Protección de Ingreso) estándar consiste en dos dígitos: el 6 significa que el SevenGo™ está fabricado a prueba de polvo; el 7 que se puede sumergir 1 metro de profundidad durante 30 minutos.

Serie SevenGo™

Serie SevenGo pro™

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Mettler Toledo.

O bien, haga contacto directo con Mettler Toledo para solicitar mayor información sobre sus equipos, haciendo clic en el producto de su interés.

Artículos relacionados:

- Los electrodos de pH