O Potenciômetro e Condutivimetria

Potenciometria

Os métodos potenciométricos são os que, sem uso de fluxo de corrente,

medem o potencial de células eletroquímicas. Esse tipo de análise é uma das mais

comuns pela possibilidade de aplicação em diversos laboratórios e indústrias, como

para: localizar o ponto final de titulações, medir pH em produtos comerciais,

controlar pH em efluentes, determinar constantes de equilíbrio termodinâmicas (Ka,

Kb e Kps), entre outras. Outro fator determinante para o uso desses métodos é a

simplicidade e baixo custo dos potenciômetros, aparelhos que são compostos

basicamente por um eletrodo de referência, um eletrodo indicador, uma ponte salina

e um medidor de potencial, como pode-se observar na figura 1.

Figura 1. Potenciômetro.

Um eletrodo de referência ideal deve ter um potencial exatamente conhecido,

não ser sensível ao analito nem às substâncias presentes na solução em que o

analito se encontra, ou seja, deverá permanecer constante, mesmo que pequenas

correntes passem por ele. Como exemplificação tem-se o eletrodo de calomelano e

de prata/cloreto de prata.

O eletrodo indicador ficará em contato com o analito e seu potencial irá

depender da concentração do analito na solução. Um eletrodo indicador ideal é

seletivo ao analito - evitando interferências -, responde rapidamente às variações de

concentração e reproduz os mesmos resultados para uma mesma amostra. Eles

estão classificados da forma a seguir, e cada um deles é seletivo para determinadas

substâncias: metálicos (do primeiro tipo, do segundo tipo e redox inerte), de

membrana (de vidro, p-íon, líquida e cristalina) e transistores de efeito de campo

seletivos a íons (MOSFET e ISFET).

A ponte salina ficará entre os eletrodos, prevenindo a solução do analito de

entrar em contato com o eletrodo de referência. O cloreto de potássio é uma ótima

solução de ponte salina, já que os íons K+ e Cl- possuem mobilidades muito

próximas, fazendo com que não seja gerado um alto potencial líquido. Mesmo com

esse potencial sendo baixo, o equipamento deve considerá-lo ao fornecer um sinal

de resposta, já que esse potencial a mais fornece uma fonte de incerteza no

resultado.

O potencial final da célula é dado pela equação 1, sendo Eind o potencial do

eletrodo indicador, Eref o potencial do eletrodo de referência e Ej o potencial da ponte

salina:

Ecélula = Eind - Eref + Ej (equação 1)

2. Condutivimetria

A condutividade é capacidade de uma solução, metal ou gás de passar uma

corrente elétrica, em soluções, a corrente elétrica é transportada por cátions e

ânions enquanto em metais é transportada por elétrons. A capacidade de conduzir

uma corrente elétrica em uma solução depende da concentração, mobilidade dos

elétrons, valência dos íons e temperatura (Emerson 2010).

Soluções mais concentradas possuem mais íons em solução, logo conduzem

mais corrente elétrica. O aumento da temperatura provoca o aumento da energia

cinética entre os íons. A vibração das moléculas impede o fluxo elétrico, diminuindo

a condutividade (BASTOS, 2015)

Nem todas as soluções aquosas têm condutividade. Soluções de não

eletrólitos, por exemplo, açúcar ou álcool, não têm condutividade porque nem

açúcar nem álcool contém íons e nem produzem íons quando dissolvido em água.

(Emerson 2010).

A condutividade pode ser medida aplicando uma corrente alternada (I) a dois

eletrodos imersos em