1. CONSIDERATII GENERALE
Metoda potentiometrica foloseste pentru determinarea concentratiei ionilor,
masuratori de tensiune electromotoare, creata intre doi electrozi diferiti. c8r10ru
Prin electrod se intelege un sistem format dintr-un conductor electronic
(metal) si electrolitul din jurul sau (sare a metalului respectiv).
La suprafata de contact dintre conductorul electronic si electrolit se stabileste
o diferenta de potential numita potential de electrod.
Alaturi de electrodul de referinta, in determinarile potentiometrice se
foloseste electrodul indicator, al carui potential se modifica in functie
de concentratia ionilor din solutie.
Pentru determinarile experimentale exista doua posibilitati:
· Determinarea potentiometrica directa, care presupune o singura masurare
a tensiunii electromotoare;
· Titrarea potentiometrica, in care se stabileste variatia potentialului
electrodului indicator in functie de volumul de reactiv adaugat.
2. TITRAREA POTENTIOMETRICA
Titrarea potentiometrica se bazeaza pe folosirea ca indicator in reactiile
de titrare, a unui electrod polarizat, ale carui variatii de potential se modifica
in functie de reactivul adaugat sau in raport cu ionul de titrat.
Metoda titrarii potentiometrice consta in masurarea F.E.M. a unei pile
formate din: electrod indicator, solutie de analizat, electrod de referinta,
si reprezentarea intr-o diagrama a variatiei F.E.M. in functie de
cantitatea de reactiv adaugata. Astfel se obtin curbe potentiometrice cu ajutorul
carora se stabileste punctul de echivalenta al reactiei efectuate.
3. APARATE PENTRU DETERMINAREA PH-ULUI SI A F.E.M
La determinarea F.E.M. a celulelor galvanice se tine seama de faptul ca F.E.M.
reprezinta diferenta de potential ce apare intre doi electrozi ai unei
celule galvanice, cand prin circuitul exterior trece un curent apropiat
de zero.
In acest scop au fost construite diferite aparate numite electrometre
electronice sau pH-metre. PH-metrele sunt de doua tipuri:
- pH-metre de tip potentiometric, care sunt potentiometre obisnuite prevazute
cu un amplificator cu tuburi electronice si un detector de zero;
- pH-metre cu deviatie, care permit determinarea directa a F.E.M. si deci a
pH-ului, prin citirea deviatiilor indicatorului.
4. DESCRIEREA PH-METRULUI
Acesta este un aparat electronic universal, de mare precizie si este adecvat
in special pentru celule de pH, care contin electrozi de sticla. Ph-metrul
este de fapt un voltmetru electronic prevazut cu un amplificator in doua
trepte, cu o mare stabilitate a punctului de zero, care poate fi fixat intr-un
domeniu foarte larg.
Curentul continuu este transformat in curent alternativ, amplificat si
apoi redresat. Instrumentul indicator prezinta o scala gradata in unitati
de pH, dar care poate fi folosita si pentru citirea in milivolti.
5. MODUL DE LUCRU
Aparatul se conecteaza la reteaua de curent de 220V. La masurarea unei tensiuni
electromotoare sau a unui pH necunoscut, se lucreaza totdeauna pe domeniul mare
de pH cuprins intre 0-14.
Pentru etalonarea aparatului se foloseste drept electrod indicator al activitatii
ionilor de hidrogen electrodul de sticla si ca electrod de referinta electrodul
de calomel. Etalonarea se face cu minim 2 solutii tampon; se folosesc solutii
tampon pH=4,01 si pH=6,86. Solutia, al carei pH se masoara, impreuna cu
cei doi electrozi formeaza celula electrochimica.
Electrozii se aseaza in stativ, iar fisele acestora se introduc in
bornele aparatului.
Se spala celula (paharul si electrozii) de 3 ori cu apa distilata si se usuca
cu hartie de filtru.
Se introduce electrodul de sticla in solutia cu pH necunoscut, apoi se
introduce electrodul de sticla in pahar si cel de calomel in solutie
saturata de KCl. Electrozii se conecteaza la aparatul pentru masurarea pH-ului.
Se va determina pH-ul urmatoarelor solutii: glicina 0,2%, alanina 0,2% si asparagina
0,2%. Datele obtinute se vor trece in tabel.
Solutia Temperatura °C pH-ul
APA DISTILATA 20,8 6,120
GLICINA 20,8 6,700
ALANINA 20,8 6,680
ASPARAGINA 20,8 4,110
In urma acestor determinari putem constata faptul ca asparagina este
o solutie acida, alanina o solutie bazica, iar glicina o solutie neutra.
Pentru procesul de titrare potentiometrica se folosesc 10 ml solutie amoniac
0,1M cu pH-ul 9,2. La adaugarea constanta a cate 0,5 ml HCl, vom obtine
datele urmatoare:
Nr. det. Solutia pH
1. Amoniac 10.38
2. Amoniac + 0,5 ml HCl 10.24
3. Amoniac + 1 ml HCl 10.05
4. Amoniac + 1,5 ml HCl 10.00
5. Amoniac + 2 ml HCl 9.90
6. Amoniac + 2,5 ml HCl 9.78
7. Amoniac + 3 ml HCl 9.72
8. Amoniac +3,5 ml HCl 9.55
9. Amoniac + 4 ml HCl 9.47
10. Amoniac +4,5 ml HCl 9.40
11. Amoniac + 5 ml HCl 9.31
12. Amoniac +5,5 ml HCl 9.25
13. Amoniac + 6 ml HCl 9.12
14. Amoniac + 6,5 ml HCl 9.00
15. Amoniac + 7 ml HCl 8.89
16. Amoniac + 7,5 ml HCl 8.70
17. Amoniac + 8 ml HCl 8.37
18. Amoniac + 8,5 ml HCl 7.78
19. Amoniac + 9 ml HCl 4.05
20. Amoniac + 9,5 ml HCl 3.45
21. Amoniac + 10 ml HCl 3.18
22. Amoniac + 10,5 ml HCl 3.02
23. Amoniac + 11 ml HCl 2.94
24. Amoniac + 11,5 ml HCl 2.81
25. Amoniac + 12 ml HCl 2.75
26. Amoniac + 12,5 ml HCl 2.71
Cu valorile obtinute se traseaza graficul: