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pH de Muestras Concentradas

pH de Muestras Concentradas – Agua de mar, Salmueras, Alimentos, Ácidos, Bases etc.  

En la medición de pH, a veces se miden muestras de baja fuerza iónica (como lo es el agua pura o solución de betaína), o de alta fuerza iónica (como el agua de mar,  comida, u otras muestras concentradas).

¿Qué es la fuerza iónica y por qué debería de preocuparnos?

Fuerza Iónica FI (IS – por sus siglas en inglés) es una función de concentración y carga de todos los iones en una solución. La precisión y el sesgo de mediciones de pH en muestras con baja o alta  fuerza iónica puede verse afectada, a menos que se observen los procedimientos adecuados.

El rol de la fuerza iónica en la medición de pH

La FI es un factor importante en muchos procesos. Es esencial para la función de todo organismo vivo, tanto en reacciones ambientales como bioquímicas, etc. Como ya establecimos, la fuerza iónica juega un rol importante en la medición de pH.

Muestras de baja fuerza iónica, como el agua pura y aguas superficiales, azúcar o soluciones de betaína, presentan dificultades en la medición de pH.

Muestras de alta fuerza iónica, como el agua de mar, salmueras, ácidos fuertes, bases fuertes, comida y bebidas también presentan dificultades. Aquí nos enfrentamos con dos retos:

  • Cambios en la actividad del ion de hidrógeno – la movilidad de iones decrece en las muestras de alta FI y la actividad difiere de la concentración.

(Nota: el electrodo de pH responde a la actividad del ion hidrógeno, no a la concentración).

  • Soluciones con alta FI cambian el potencial de unión líquido. Esto puede provocar sesgos y podría tomar un tiempo considerable para establecer una lectura estable.

Maneras de medir (evaluar) la fuerza iónica

Teóricamente, la FI de una muestra puede ser calculada al multiplicar la concentración de cada ion por el cuadrado de la carga del ion correspondiente, luego se suma y se divide por dos. Pero eso no es tan divertido y no es tan sencillo de hacer.

Desde un punto de vista práctico, otros indicadores, como la conductividad y la concentración, pueden dar un cálculo estimado de la fuerza iónica. No existen reglas de valores exactos para la conductividad y concentración de FI alta y baja, pero podemos crear categorías generales y escoger el mejor acercamiento para el análisis de pH de muestras de FI extremas (altas o bajas)

phconcentrados

  • Total sólidos disueltos

Consejos para el análisis de muestras con fuerza iónica alta o baja

Las dificultades en la medición de pH de muestras con una FI alta o baja pueden resolverse utilizando los procedimientos de análisis adecuados.

Las siguientes técnicas son recomendadas para optimizar la medición de pH en muestras con alta FI.

  • Utilice un empalme rápido, de flujo y de baja resistencia como lo es el empalme capilar. Intente con:
    • ROSS® Orion 8172BNWP with Sure-Flow®
    • ROSS® Orion 8107BNUMD triodo con empalme capilar
    • ROSS® Orion 8101BNWP pH half cell and 800300 Sure-Flow® reference half cell
    • Orion 9172 with Ag/AgCl reference and Sure-Flow® junction.
  • Utilice una solución fuerte .de relleno salada. Nota: las soluciones de relleno 3M o 4M KCl utilizadas en los electrodos de pH Orion están cerca del nivel de saturación, es el punto máximo para las mismas.
  • Si se desea alguna mejora adicional, use un electrodo de doble unión que pueda 1) proteger la referencia de intrusión de sal y 2) permitir la modificación de la solución de relleno para adaptarse mejor a la muestra.
  • La solución de relleno del electrodo de pH  ROSS 8172BNWP o 800.300 puede ser modificada para que coincida con la composición de la muestra.
    • Por ejemplo, para muestras con un pH menor de 2 o mayor que 12, agregue una pequeña cantidad de ácido o base a la solución de relleno para ajustar el pH y volverlo más compatible con la muestra. Eso debería decrecer el tiempo de estabilización del electrodo.
    • Por ejemplo, para muestras con un alto contenido de sal, utilice una solución de relleno fuerte utilizando la misma sal de la muestra. Por ejemplo, cuando se mide el pH de salmueras de bromuro de sodio, utilice bromuro de sodio como la solución de llenado.
  • Permita el tiempo suficiente para que el electrodo responda ya que, las muestras Salinas tienden a desviarse cuando se establece el equilibrio en la unión.
  • Para obtener mejores resultados, mantenga los estándares de calibración y las temperaturas de la muestra dentro de los 2 ° C de la otra.
    • Utilice una sonda de compensación automática de temperatura (ATC – siglas en inglés) o un electrodo de pH triodo con una  ATC incorporada para monitorear la temperatura.

 Recursos para las pruebas de pH en muestras de alta y baja FI

Vea nuestro Instrumentos de Análisis de Agua en nuestra biblioteca en línea en www.thermoscientific.com/waterlibrary

Cortesía de,

Thermo Fisher Scientific.