را پتانسیومتری بر اساس اندازه گیری است ولتاژ سلول و در نتیجه اختلاف پتانسیل بین دو الکترود که یکی الکترود نشانگر و دیگری الکترود مرجع است.
در پتانسیومتری، ماده ای که باید تعیین شود در واکنش الکترود الکترود نشانگر نقش دارد. با توجه به معادله نرنست، اندازه پتانسیل الکترود بستگی به غلظت آنالیت دارد.
چه زمانی الکترود نشانگر عمدتاً از الکترودهای انتخابی یون استفاده می شود که پتانسیل آنها در دمای ثابت فقط به غلظت یک نوع یون بستگی دارد. از آنجایی که همچنین پتانسیل از الکترود مرجع در شرایط اندازه گیری ثابت است، ولتاژ سلول اندازه گیری شده (U) از رابطه زیر حاصل می شود، که در آن K خلاصه (مجموع) همه متغیرهای ثابت را نشان می دهد:
توز=ک + 0.0592 V · به عنوان مثال -1 · ال جی ج(آنالیت)
الکترودهای نوع 2 که پتانسیل آن مستقل از غلظت آنالیت است، اغلب به عنوان الکترود مرجع استفاده می شود.
پتانسیومتری مستقیم
با پتانسیومتری مستقیم، غلظت یک نوع یون مستقیماً از مقدار پتانسیل الکترود الکترود نشانگر تعیین می شود. هر نوع یون به الکترودهای انتخابی یون خاصی نیاز دارد.
با اندازه گیری های پتانسیومتری مستقیم، ثبت تنها یک مقدار برای ولتاژ سلول برای هر نمونه کافی است. از آنجایی که ولتاژ سلول متناسب با لگاریتم غلظت آنالیت است، از نظر تئوری می توان آن را مستقیماً با استفاده از جدول محاسبه کرد. پتانسیل های استاندارد محاسبه. با این حال، شرایط اندازه گیری (دما، حلال) همیشه یکسان نیست، بنابراین الکترود نشانگر برای افزایش دقت کالیبره می شود. برای انجام این کار، با رسم ولتاژ سلول در برابر لگاریتم غلظت، یک منحنی کالیبراسیون با محلول های استاندارد مختلف با غلظت آنالیت شناخته شده ثبت می شود. بر اساس این تابع کالیبراسیون، غلظت دقیق نمونه را می توان به راحتی به صورت گرافیکی از مقدار اندازه گیری شده تعیین کرد.
مهمترین کاربرد اندازه گیری مقدار pH است، به عنوان مثال. ب. با pH متر. الکترود شیشه ای تقریباً منحصراً به عنوان الکترود نشانگر انتخاب کننده یون استفاده می شود. الکترود شیشه ای حاوی یک غشای شیشه ای ویژه است که پتانسیل آن متناسب با لگاریتم منفی غلظت است
اچ 3 O + – یون ها- و در نتیجه مقدار pH – است. در عمل، این الکترود حساس به pH با یک الکترود مرجع در یک “الکترود ترکیبی” ترکیب شده است. برای انجام این کار، یک سیم نقره ای که در محلول KCl بافر با غلظت ثابت غوطه ور شده است، به طور الکتریکی به غشای شیشه ای متصل می شود. ولتاژ سلولی این “زنجیره اندازه گیری ترکیبی” که در واقع از دو الکترود تشکیل شده است، تنها به مقدار pH در دمای ثابت بستگی دارد. معادله اصلاح شده نرنست برای ولتاژ اندازه گیری شده اعمال می شود:
Eمک = ک+آرتیf · ال جیجمهسسجمنnnهn
(cMess – غلظت در نمونه، cinnen – غلظت داخل)
یا در دمای 25 درجه سانتیگراد
Eمک = ک+0.059 (پاچمنnnهn-پاچمهسس)
; EMF بر حسب ولت
از نظر تئوری، ولتاژ اندازه گیری شده 59 میلی ولت در واحد pH (شیب) تغییر می کند. اما در عمل به دلایل مختلف اینطور نیست. بنابراین، الکترودهای شیشه ای با 2 محلول با مقادیر pH شناخته شده (بافر) کالیبره می شوند. ابتدا با یک بافر (به عنوان مثال pH = 7.00) نوعی تصحیح نقطه صفر انجام می شود (تعیین مقدار k در معادله)، سپس با بافر دوم (مثلا pH = 4.00) مقدار واقعی مقدار افزایش را تعیین می کند ( شیب) خط کالیبراسیون.