Comprender el electrodo de hidrógeno
* Principio: El electrodo de hidrógeno es un electrodo de referencia que establece un potencial estándar basado en el equilibrio entre los iones de hidrógeno (H+) y el gas de hidrógeno (H2). Es la base de la escala de pH.
* Configuración: Un electrodo de platino se sumerge en una solución que contiene iones de hidrógeno. El gas de hidrógeno se burbujea sobre la superficie del electrodo.
* ecuación nernst: El potencial del electrodo está directamente relacionado con la concentración de iones de hidrógeno (y, por lo tanto, el pH) a través de la ecuación nernst:
E =e ° + (rt/nf) * ln (ah +)
Dónde:
* E =potencial de electrodo
* E ° =potencial de electrodo estándar (0.000 V a 25 ° C)
* R =constante de gas ideal
* T =temperatura absoluta
* n =número de electrones transferidos (1 en este caso)
* F =la constante de Faraday
* ah+ =actividad de iones de hidrógeno (aproximadamente igual a la concentración en soluciones diluidas)
Procedimiento
1. Prepare el electrodo de hidrógeno:
* Asegúrese de que el electrodo de platino esté limpio y libre de contaminantes.
* Saturate la solución con gas de hidrógeno (use un burbujeante).
* Mantener una presión constante de gas hidrógeno.
2. Prepare el electrodo de referencia:
* Use un electrodo de referencia estándar (por ejemplo, un electrodo calomel saturado (SCE) o electrodo de cloruro de plata/plata (AG/AGCL)).
3. Conecte los electrodos:
* Conecte el electrodo de hidrógeno y el electrodo de referencia a un voltímetro de alta impedancia o medidor de pH.
4. sumerge los electrodos:
* Sumerja los electrodos en la solución de la que desea medir el pH.
5. Mida la diferencia de potencial:
* El voltímetro mostrará la diferencia de potencial entre el electrodo de hidrógeno y el electrodo de referencia.
6. Calcule el pH:
* Use la ecuación Nernst para calcular el pH a partir de la diferencia de potencial medida. Alternativamente, muchos medidores de pH se calibran para mostrar directamente el valor de pH.
Consideraciones importantes
* Temperatura: La ecuación nernst depende de la temperatura. Asegúrese de que la temperatura sea conocida y contabilizada en el cálculo.
* Condiciones de solución: La medición del pH puede verse afectada por factores como la resistencia iónica, los gases disueltos y la presencia de especies activas redox.
* Estabilidad del electrodo: Los electrodos de hidrógeno pueden ser sensibles al envenenamiento por ciertas sustancias. Mantener procedimientos adecuados de limpieza y manejo.
Alternativas a los electrodos de hidrógeno
Si bien los electrodos de hidrógeno son fundamentales, no siempre son prácticos. Otros métodos más convenientes están disponibles para medir el pH, como:
* electrodos de vidrio: Estos son los electrodos más comunes y ampliamente utilizados para la medición del pH. Son relativamente económicos, fáciles de usar y portátiles.
* electrodos combinados: Estos electrodos integran tanto el electrodo de referencia como el electrodo de detección en una sola unidad, simplificando la configuración.
¡Avíseme si desea una explicación más detallada de alguno de estos aspectos, o si tiene otras preguntas sobre la medición del pH!
