medidor de pH
Un medidor de pH es un instrumento científico que mide la actividad de iones de hidrógeno en soluciones a base de agua , indicando su acidez o alcalinidad expresada como pH . [2] El medidor de pH mide la diferencia de potencial eléctrico entre un electrodo de pH y un electrodo de referencia, por lo que a veces se hace referencia al medidor de pH como "medidor de pH potenciométrico". La diferencia de potencial eléctrico se relaciona con la acidez o el pH de la solución. [3] El medidor de pH se utiliza en muchas aplicaciones que van desde la experimentación de laboratorio hastacontrol de calidad [4]
La velocidad y el resultado de las reacciones químicas que tienen lugar en el agua a menudo dependen de la acidez del agua y, por lo tanto, es útil conocer la acidez del agua, normalmente medida por medio de un medidor de pH. [5] El conocimiento del pH es útil o crítico en muchas situaciones, incluidos los análisis de laboratorio químico . Los medidores de pH se utilizan para mediciones de suelo en agricultura , calidad del agua para suministros de agua municipales , piscinas , remediación ambiental ; elaboración de vino o cerveza; fabricación , atención médica y aplicaciones clínicas, como la química sanguínea; y muchas otras aplicaciones. [4]
Los avances en la instrumentación y en la detección han ampliado el número de aplicaciones en las que se pueden realizar mediciones de pH. Los dispositivos se han miniaturizado , lo que permite la medición directa del pH dentro de las células vivas . [6] Además de medir el pH de los líquidos, existen electrodos especialmente diseñados para medir el pH de sustancias semisólidas, como los alimentos. Estos tienen puntas adecuadas para perforar semisólidos, tienen materiales de electrodos compatibles con los ingredientes de los alimentos y son resistentes a la obstrucción. [7]
Los medidores de pH potenciométricos miden el voltaje entre dos electrodos y muestran el resultado convertido en el valor de pH correspondiente. Comprenden un amplificador electrónico simple y un par de electrodos, o alternativamente un electrodo combinado, y alguna forma de pantalla calibrada en unidades de pH. Suele tener un electrodo de vidrio y un electrodo de referencia , o un electrodo combinado. Los electrodos, o sondas, se insertan en la solución que se va a probar. [8]
El diseño de los electrodos es la parte clave: se trata de estructuras en forma de varilla, generalmente de vidrio, con un bulbo que contiene el sensor en la parte inferior. El electrodo de vidrio para medir el pH tiene un bulbo de vidrio específicamente diseñado para ser selectivo a la concentración de iones de hidrógeno. Al sumergirse en la solución a probar, los iones de hidrógeno en la solución de prueba se intercambian por otros iones cargados positivamente en el bulbo de vidrio, creando un potencial electroquímico a través del bulbo. El amplificador electrónico detecta la diferencia de potencial eléctrico entre los dos electrodos generados en la medición y convierte la diferencia de potencial a unidades de pH. La magnitud del potencial electroquímico a través del bulbo de vidrio está relacionada linealmente con el pH de acuerdo con la ecuación de Nernst .
El electrodo de referencia es insensible al pH de la solución, estando compuesto por un conductor metálico, que se conecta a la pantalla. Este conductor se sumerge en una solución de electrolito, típicamente cloruro de potasio, que entra en contacto con la solución de prueba a través de una membrana cerámica porosa. [9] La pantalla consta de un voltímetro , que muestra el voltaje en unidades de pH. [9]
