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250. DETERMINACION DEL pH
El pH es un índice numérico que se emplea para
expresar el grado de acidez o alcalinidad de una
solución. La determinación del pH se realiza
empleando un medidor del pH, calibrado y capaz de
reproducir valores de pH con variaciones menores a
0,02 unidades de pH, empleando un electrodo
indicador sensible a la actividad del ión hidrógeno,
como el electrodo de vidrio, y un electrodo de
referencia apropiado, como por ej., calomel o plata-
cloruro de plata. La determinación del pH se
realiza mediante la medición de la diferencia de
potencial entre el par de electrodos. Las
mediciones se hacen a 25 ± 2 °C, a menos que se
especifique de otro modo en la monografía
correspondiente.
La escala de pH se define por:
k
E E pH pH
r
x
r
x
en la cual
pH
x
es el pH de la
Solución muestra
,
pH
r
es el pH de la
Solución de calibración
,
E
x
y
E
r
Los valores de pH medidos de esta manera no
corresponden exactamente a los obtenidos mediante
la definición clásica
son
los potenciales medidos cuando la celda contiene la
Solución muestra
y la
Solución de calibración
,
respectivamente. El valor
k
es el cambio en el
potencial por cada unidad de pH y es teóricamente
[0,05916 + 0,000198(t – 25 °C)] voltios
a
la
temperatura
t
.
H
a
pH
log
. Cuanto
mayor es la similitud entre la composición de la
Solución muestra
y la composición de la
Solución
de calibración
, el pH operativo se acerca más al pH
teórico.
Conviene destacar que cuando se calibra un
medidor del pH empleando una
Solución de
calibración
(solución reguladora acuosa) y luego se
lo emplea para medir el pH de una solución no
acuosa o una suspensión, se modifican la constante
de ionización del ácido o la base, la constante
dieléctrica del medio, el potencial de contacto de
los líquidos de la pila (que puede ocasionar errores
de aproximadamente 1 unidad de pH), así como la
respuesta a los iones hidrógeno del electrodo
empleado. Por estas razones, los valores obtenidos
con estas soluciones de carácter parcialmente
acuoso, pueden considerarse solamente como
valores aparentes de pH.
Soluciones de calibración
- Se preparan según
se indica en la
Tabla
. Estas soluciones se deben
almacenar en envases químicamente resistentes, de
cierre perfecto, como por ej., botellas de vidrio
Tipo I. Las soluciones deben emplearse dentro de
los 3 meses de preparadas. La
Tabla
indica el pH
de las soluciones en función de la temperatura. Las
indicaciones que se enuncian en esta sección son
para la preparación de soluciones que tienen las
concentraciones molares (M).
Tetraoxalato de potasio 0,05 M
- Disolver
12,61 g de KH
3
(C
2
O
4
)
2
. 2H
2
Biftalato de potasio 0,05 M
- Disolver
O en agua hasta
obtener 1 litro.
10,21 g
de KHC
8
H
4
O
4
Fosfato equimolar 0,05 M
- Disolver 3,53 g de
Na
, previamente secado a 110 °C
durante 1 hora, en agua hasta obtener 1 litro.
2
HPO
4
y 3,39 g de KH
2
PO
4
Tetraborato de sodio 0,01 M
- Disolver 3,80 g
de Na
, previamente
secados a 120 °C durante 2 horas, en agua hasta
obtener 1 litro.
2
B
4
O
7
. 10H
2
Hidróxido de calcio saturado a 25 °C
- Agitar
un exceso de hidróxido de calcio con agua y
decantar a 25 °C antes de emplear. Proteger de la
absorción de dióxido de carbono.
O en agua hasta obtener 1 litro.
Proteger de la absorción de dióxido de carbono.
Debido a las variaciones en la naturaleza y
operación de los medidores del pH disponibles, no
es práctico dar instrucciones universalmente
aplicables
para
las
determinaciones
potenciométricas del pH. Los principios generales
dados a continuación sé deben ajustar a las
indicaciones provistas para cada aparato por su
fabricante. Antes de su empleo, examinar los
electrodos y verificar si está presente el puente
salino.
Para calibrar el medidor del pH seleccionar dos
Soluciones de calibración
cuya diferencia de pH no
exceda 4 unidades, de manera tal que el pH a
determinar esté comprendido entre ambos valores.
Llenar un recipiente con una de las
Soluciones de
calibración
a la temperatura a la cual se medirá la
Solución muestra
. Fijar el control de temperatura a
la temperatura de la solución a medir y ajustar el
control de calibración de manera que el valor del
pH observado sea idéntico al tabulado. Lavar los
electrodos y el recipiente con varias porciones de la
segunda
Solución de calibración
, llenar el
recipiente con esa solución a la misma temperatura
que se debe medir la
Solución muestra
. El pH de la
segunda
Solución de calibración
debe estar dentro
de ± 0,07 unidades de pH del valor tabulado. Si se
observa una desviación mayor, examinar los
electrodos y reemplazarlos si presentan defectos.