CLASE_12_13_Medicion-de-pH.ppt

5/21/2018 CLASE_12_13_Medicion-de-pH.ppt

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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

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