Calibração e determinação do fator de resposta de um pHmetro

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

Graduação em Engenharia Química

Laboratório de Análise Instrumental

 

Calibração e determinação do fator de resposta de um pHmetro

Professora: Lucilaine Valéria de Souza Santos

Alunos: Bernardo Daniel Ferreira Vieira

Lucas Reis Akaki

Marcela de Melo Viana Carneiro

Rafael de Magalhães Pimenta

BELO HORIZONTE

Agosto de 2017

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Instrumentação para potenciometria. ........................................................ 6

Figura 2. Eletrodo de vidro como uma pilha de concentração. ............................... 7

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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 - Potencial vs. pH de cada solução........................................................... 9

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LISTA DE TABELAS

Tabela 01 – Dados experimentais do potencial de soluções padrões de pH. ...................... 8

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ÍNDICE

1. INTRODUÇO        .........................................................................................        06
2. OBJETIVOS                .........................................................................................        09
3. MATERIAIS E MÉTODOS        .................................................................        09
4. RESULTADOS E DICUSSÕES        .................................................................        11
5. CONCLUSÕES        .........................................................................................        12

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        .................................................................        14

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1. INTRODUÇÃO

A determinação de espécies iônicas em soluções por medidas de potenciais de eletrodo, ao serem comparados com potenciais já conhecidos, ou seja, de soluções padronizadas, é conhecida como potenciometria. [2]

Com o objetivo de realizar a análise, a instrumentação necessária para tal requer um eletrodo de referência, um eletrodo indicador e um dispositivo de medida de potencial (Figura 1).

Figura 1. Instrumentação para potenciometria.

[pic 1]

Fonte: Soares e Tolentino. 2007 p.2

A prática realizada é umas das possíveis técnicas de potenciometria, a potenciometria direta. Esta exige uma condição de que haja um eletrodo indicador para que qualquer analito possa ser determinado. [1] 

Conforme dito acima, além do eletrodo indicador é necessário um eletrodo de referência. O eletrodo de referência padrão é o de hidrogênio. Entretanto, devido as dificuldades operacionais ele é substituído pelo eletrodo de calomelano. Este eletrodo é de fácil preparação e apresenta constância no potencial, por isso é considerado um padrão confiável de análise. [2]

        O cálculo do potencial de uma célula (Ecel) é usualmente descrito pela diferença entre o potencial do eletrodo indicador e o potencial do eletrodo de refecia, conforme descrito na equação 1:

                                                        [pic 2]

Sabendo-se que a membrana de vidro do aparelho é uma membrana seletiva entre duas soluções de íons hidrônio, o sistema pode ser comparado a uma pilha de concentração (Figura 2),

Figura 2. Eletrodo de vidro como uma pilha de concentração.

[pic 3]

Fonte: Soares e Tolentino. 2007 p.5

E pela equação 2:

                                 [pic 4]

No entanto, o eletrodo de vidro também contém um eletrodo de referência interno (Eref.int). Desta forma, o potencial do indicador é:

                                  [pic 5]

Além do mais, o eletrodo de vidro é ligado a um eletrodo externo, que corresponde ao componente Eref  da equação 1. Portanto, ajustando matematicamente as equações, é obtido a equação (4) final:

                              [pic 6]

1. Objetivos

Esse procedimento tem como objetivo determinar e avaliar o fator de resposta do pHmetro. Para isso, mede-se o potencial de diferentes soluções padrão de pH.

1. Materiais e Metodologia

Foram utilizados nessa prática os seguintes materiais:

• Soluções tampões padrão de pH 4,7 e 9,18;

• pHmetro;

• 3 béqueres de 100ml.;

• 1 béquer de 250 ml.;

• Água destilada.

 

Primeiro foi realizada a calibração do equipamento (pHmetro), utilizando as soluções padrões de pH. Retire o eletrodo da solução em que ele está imerso, lave-o com água destilada e seque. Selecione a função potencial do pHmetro, faça a leitura dos potenciais das 3 soluções padrões de pH 4, 7 e 9,18 e anote os resultados. Após cada leitura lava-se o eletrodo com água destilada para evitar possíveis erros. Ao final da prática, após seguir todas as recomendações, mergulhe novamente o eletrodo na solução inicial.