Medida de pH
¿Qué es la compensación automática de la temperatura?
¿Cuándo es necesaria la medida de pH junto a un compensador de temperatura?
¿En qué consiste la calibración con disoluciones tampón?
¿Cuántos tampones se deben utilizar en la calibración del electrodo?
¿Cuál es la frecuencia de calibración del electrodo de pH?
¿Cuál es el efecto de la agitación sobre la medida de pH?
Fue Sörensen en 1909, quien introdujo el término pH. Lo describió como la medida del grado de acidez o alcalinidad de una disolución acuosa y se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones H+.
pH = - log [H+]
Que algo se perciba como ácido o alcalino depende de la cantidad de protones (H+) que tenga.
En otras palabras, una elevada concentración de protones significa un pH muy ácido y por el contrario un pH alcalino representa una bajísima concentración de protones.
¿Qué es la compensación automática de la temperatura?
En una medición correcta de pH, los resultados deben expresarse siempre acompañados del valor de la temperatura a la cual se realiza la lectura.
Ejemplo: la propia disolución tampón de pH 7 es de 7.00 a 25ºC y de 6.97 a 50ºC.
Efectos de la temperatura en la medida de pH:
a) Sobre el electrodo
La pendiente del electrodo varía con la temperatura de forma conocida, según la ley de Nernst.
Los pH-metros compensan automáticamente este efecto, con la llamada Compensación Automática de la Temperatura.
Para ello, el instrumento debe ser informado de la temperatura de la muestra. Existen varias posibilidades:
• Conectar al pH-metro un sensor de temperatura, además del electrodo.
• Utilizar un electrodo con sensor de temperatura incorporado cuya ventaja principal es que facilita
la manipulación. Con un solo sensor y un solo cable se transmiten las dos señales, pH y temperatura, al instrumento.
• Introducir la temperatura manualmente.
Hay aplicaciones donde no se requiere la medida de la temperatura, bien porque ésta es constante o bien porque se acepta una tolerancia amplia en el valor de pH, etc. En estos casos, la temperatura de la muestra se puede introducir manualmente mediante el teclado del instrumento.
b) Sobre las disoluciones tampón
Cada disolución tiene un comportamiento específico frente a la temperatura.
Los pH-metros CRISON tienen memorizada la tabla de valores de pH de las disoluciones tampón a distintas temperaturas, para poder realizar una correcta calibración a cualquier temperatura.
c) Sobre una determinada muestra
Cada producto varía de un modo distinto su pH con la temperatura y por lo tanto el instrumento no puede compensar esta variación. De ahí la necesidad de expresar siempre juntos los valores de pH y temperatura a la cual ha sido realizada la medida.
¿Cuándo es necesaria la medida de pH junto a un compensador de temperatura?
En la medida de pH es necesario utilizar un electrodo junto a un compensador de temperatura cuando:
- Hay que cumplir las normas GLP
- Se exige una alta exactitud en la medida
- Se mide a diferentes temperaturas
- El valor de pH de la solución a medir varía considerablemente con la temperatura
¿En qué consiste la calibración con disoluciones tampón?
Consiste en ajustar los valores leídos por un sistema de medida de pH (instrumento-electrodo) según los valores de unas disoluciones tampón (patrones).
Así se compensan las desviaciones de potencial de asimetría y pendiente que el electrodo experimenta en el tiempo.
En la calibración siempre utilizar tampones frescos, en buen estado.
¿Cuántos tampones se deben utilizar en la calibración del electrodo?
Los tampones utilizados en la calibración deben abarcar los valores de pH esperados en las muestras. Los pH-metros CRISON permiten calibración en uno, dos o tres puntos.
Calibración en un punto
Este modo de calibración es aceptable cuando se miden valores de pH cercanos al
valor del tampón utilizado.
Calibrando en un punto se corrige sólo el potencial de asimetría del electrodo.
Calibración en dos puntos
Es la calibración más habitual.
Se recomienda como primer tampón el de pH 7 y como segundo tampón puede
utilizarse el de pH 4 ó 9 según se vaya a trabajar en la zona ácida o alcalina.
Calibrando con dos tampones se compensa, además del potencial de asimetría, la
pendiente o la pérdida de sensibilidad del electrodo.
Calibración en tres puntos
Este tipo de calibración se aconseja cuando habitualmente se mide en toda la escala
de pH o cuando se requiere mucha precisión en una determinada zona.
Como primer punto se aconseja el pH 7.
Como segundo y tercer punto deben elegirse dos de los valores restantes (pH 2.00,
4.01, 9.21, 10.90 a 25 ºC).
Calibrando en tres puntos se compensa la asimetría del electrodo y su sensibilidad
tanto en la zona ácida como en la alcalina.
¿Cuál es la frecuencia de calibración del electrodo de pH?
Depende de la precisión exigida por el usuario y del efecto que las muestras a medir tengan sobre el electrodo. Habitualmente se recomienda una calibración diaria, pero deberá ser el usuario quien, con su propia experiencia, decida el tiempo adecuado.
¿Cuál es el efecto de la agitación sobre la medida de pH?
La utilización de un agitador mejora la calidad de las medidas, aumentando la rapidez de respuesta y la reproducibilidad de las mismas.
La velocidad de agitación debe ser moderada e idéntica para tampones y muestras.