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 VARIABLE pH

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    VARIABLE pH

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    Introduccin

    pH es la medicion de acidez o alcalinidad presente en un liquido.

    Es uno de los parametros de medicion mas comunes y se aplica

    en diversos tipos de industria tales como:

    Agua potable y tratamiento de aguas servidas. Produccion de quimicos.

    Agricultura.

    Investigacion.

    Monitoreo ambiental. BioTechnologia y Farmacia

    Procesamiento de comidas y bebidas

    Electronicos

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    VentajaExcelente resolucin y precision.

    Desventaja

    - Efectos debido a la temperatura

    Los valores de la muestra del pH cambian con latemperatura

    El electrodo en s muestra dependencia con latemperatura

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    Sistema de medicin de pH

    El instrumento mide la diferencia

    de potencial (voltaje) en mV

    entre el interior del electrodo de

    pH y el electrodo de referenciaque esta en contacto con la

    muestra.

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    Como se realiza la medicion de pH?

    El electrodo de pH desarrolla un voltaje atravs de la membrana permeable de vidrio.

    El voltaje es relacionado a la diferencia de la

    actividad del ion H+

    en el interior y exterior delvidrio.

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    Teoria

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    Teoria

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    Tipico Electrodo Combinado de pH

    Tipica Composicion de lasolucion de relleno interna

    Solucion Bu ffer

    KCl

    AgCl Saturado

    Tipica composicion del

    elemento de referencia:

    Ag Tipica composicion de la

    solucion externa de referencia:

    KCl saturada en

    Ag

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    Ecuacin de Nernst

    Ecuacion de NernstE =E0+ S log A

    Factores que intervienen en la Ecuacion de Nernst y que el usuario notienen control sobre los mismos:

    1. Referencia del Potencial Interno

    2. Potencial de la solucion interna del Vidrio

    3. Referencia del Potencial Externo

    4. Potencial de la junta liquida

    Nota: los potenciales se desarrollan en respuesta a la actividad del Ion de

    Interes, en el caso de pH, Iones de Hidrogeno

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    eor aEcuacin de Nernst

    Ecuacion de Nernst

    E =E0+ S log A

    E= Potencial MedidoE0 = Potencial del electrodo cuando el electrodo muestra Cero actividad

    S = es la pendiente, la cual se define como el cambio de mV por cambio en decadas en laactividad que exhibe el electrodo. La pendiente depende de la temperatura (Verejemplos en el siguiente slide).

    S = 2.303RT/nF

    R = Constante de Gas

    T= Temperatura en medida absoluta or Kelvinn = Valencia del Ion a medir

    -> Para Iones n= +/- 1 S (Pendiente) = +/- 59.16 mV/Decada

    Ejemplos Monovalentes (F-, K+, Na+, Cl-)

    -> Para Iones n= +/- 2 S (Pendiente) = +/- 29 mV/Decada

    Ejemplos Divalentes (Ca++, Cu++, Pb++, S- -)

    F= Constante de Faraday

    La pendiente ideal es igual a 59.20 mV/pH unidades a 25 oC

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    Valores Tericos de la Pendiente vs. Temperatura

    Temp (C) Pendiente (mV)

    0 54.20

    10 56.19

    20 58.1725 59.20

    30 60.16

    35 61.15

    40 62.14

    eor a

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    eor aValores Teoricos de la Pendiente VS. Temperatura

    Punto Isopotencial

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    Compensacion por efecto de

    Temperatura

    Calibrando y midiendo a la misma temperatura

    Compensando la temperatura manualmente utilizandoun control en el potencimetro

    Utlizando un compensador de temperatura

    automtico (ATC) o un electrodo triodo 3 en 1

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    Variacin en la concentracion y pH por efecto de la temperatura

    Siempre reporte los valores de pH con la temperatura

    El nico modo de obtener un valor de pH a 25C es

    realizando las medidas a 25 C

    El control de calidad de las muestras neutras y basicas

    pudieran requerir el equilibrio de temperatura

    Las soluciones buffer tambin muestran variacin del valor

    de pH con la temperatura lo cual afecta la calibracin

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    Consideraciones Practicas

    Valores de pH de los Buffers a diferentes Temperaturas

    25 C 0 C 5 C 10 C 20 C 30C 40 C 50 C 60 C 70 C 80 C 90 C

    1.68 1.67 1.67 1.67 1.67 1.68 1.69 1.71 1.72 1.74 1.77 1.79

    3.78 3.86 3.84 3.82 3.79 3.77 3.75 3.75

    4.01 4.00 4.00 4.00 4.00 4.02 4.03 4.06 4.08 4.13 4.16 4.21

    6.86 6.98 6.95 6.92 6.87 6.85 6.84 6.83 6.84 6.85 6.86 6.88

    7.00 7.11 7.08 7.06 7.01 6.98 6.97 6.977.41 7.53 7.50 7.47 7.43 7.40 7.38 7.37

    9.18 9.46 9.40 9.33 9.23 9.14 9.07 9.01 8.96 8.92 8.89 8.85

    10.01 10.32 10.25 10.18 10.06 9.97 9.89 9.83

    12.46 13.42 13.21 13.01 12.64 12.30 11.99 11.71

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    omo se ecc onar e e ec ro o e papropiado