POTENCIOMETRIA EQUIPE:

POTENCIOMETRIA A potenciometria pode ser definida como o conjunto de métodos quantitativos instrumentais destinados à determinação de concentrações e atividades de espécies iônicas em solução, mediante medidas de diferenças de potenciais (E) entre dois eletrodos, sendo um de referência e outro indicador, imersos na solução em estudo.

A análise potenciométrica é um dos métodos mais utilizados nos procedimentos de controle analítico, devido à baixa complexidade da técnica e aos baixos custos envolvidos, tornando-a atrativa como alternativa às metodologias convencionais, normalmente morosas e de custo elevado.

Devido à grande diversidade de eletrodos existentes e à fácil incorporação em sistemas de fluxo automático, a análise potenciométrica tem sido aplicada nas mais diversas áreas, tais como controle químico de águas e alimentos, amostras biológicas (sangue, soro, urina, saliva, etc), produtos farmacêuticos, assim como à área ambiental.

TIPOS DE ELETRODO Eletrodo Indicador Eletrodo sensível à espécie a ser determinada, isto é, o seu potencial será função da concentração dessa espécie. Para que um eletrodo seja empregado como eletrodo indicador deve apresentar as seguintes características: grande sensibilidade à espécie a ser determinada; alto grau de reprodutibilidade; resposta rápida à variação de concentração da espécie em determinação.

Tipos de eletrodo indicativo Metálico Primeira Classe - consiste de um metal imerso em uma solução contendo íons da mesma espécie do metal. Utilizado para a medida da atividade do íon metálico em solução. Segunda Classe - consiste de um metal recoberto por um sal pouco solúvel ou um complexo deste metal imerso em uma solução contendo íon que forma o sal ou o complexo.

Terceira Classe - Redox - metais tais como platina, ouro e paládio podem ser utilizados como eletrodos para sistemas óxido/redução. Utilizado para a medida do potencial redox. Membrana - Eletrodos de membranas apresentam alta seletividade sendo muitas vezes denominados Eletrodos Íon-Seletivo. Este tipo de eletrodo gera um potencial do tipo potencial de junção na interface eletrodo-solução.   Propriedades da Membrana: baixa solubilidade, condutividade elétrica e reações seletivas com o Analito.

Eletrodo de Referência Eletrodo com potencial constante, isto é, o seu potencial é função de uma espécie cuja concentração permanece inalterada durante toda a determinação. Para que um eletrodo seja empregado como eletrodo de referência deve apresentar as seguintes características: invariabilidade do potencial durante o processo; deve ser de fácil preparação; rápido ajustamento a um determinado e exato potencial; interesse térmico desprezível, isto é, o potencial do eletrodo deve responder prontamente a uma variação de temperatura, mas assim que a temperatura inicial é restabelecida, o seu potencial deve voltar ao valor inicial;

Baixa polarizabilidade, isto é, mesmo havendo passagem de pequenas correntes pelo eletrodo, não deve haver mudança considerável no seu potencial. A necessidade de contar com o eletrodo de referência, além do eletrodo indicador, deve-se à impossibilidade de medir diretamente o potencial do eletrodo indicador. O eletrodo indicador, imerso na solução em estudo, é associado, através de uma ponte salina, ao eletrodo de referência, para que então, tenha-se condições de medir a força eletromotriz (f.e.m.) da célula.

ELETRODO DE HIDROGÊNIO Todos os potenciais de eletrodo são referidos ao eletrodo de hidrogênio padrão e este deve, portanto, ser considerado como o eletrodo de referência primário. Na prática são preferidos, para a maioria das finalidades, eletrodos de referência subsidiários que podem ficar montados permanentemente, ficando, assim, disponíveis para o uso imediato; estes evitam, desta forma, cuidados na montagem (incluindo a purificação do gás) que é requerida para se estabelecer um eletrodo de hidrogênio satisfatório.

Eletrodo de Calomelano (Mercúrio/Cloreto Mercuroso) É o eletrodo de referência mais usado em virtude da facilidade de preparação e da constância do seu potencial. É constituído por um fio de platina em contato com calomelano (cloreto de mercúrio I) e uma solução de cloreto de potássio de concentração definida; esta concentração pode ser 0,1 mol/L, 1 mol/L ou a da solução saturada

Eletrodo de Prata/Cloreto de Prata O eletrodo de prata-cloreto de prata. Este é, talvez, o eletrodo de referência mais importante em seguida ao eletrodo de calomelano. É constituído por um fio de prata, ou por um fio de platina prateada, com um revestimento eletrolítico de uma delgada camada de cloreto de prata; o fio é mergulhado em uma solução de cloreto de potássio, com concentração conhecida, saturada por cloreto de prata.

Eletrodos de pH O eletrodo de pH pertence ao grupo de eletrodos de membrana sólida, sendo o melhor dos eletrodos seletivos e é sensível aos íons hidrogênio. A composição dos eletrodos de vidro usados para medir o pH corresponde a silicatos com modificadores iônicos. A natureza do vidro usado para a construção dos eletrodos é um fator muito importante. Existem dois grandes tipos: membrana T e menbrana U.

MÉTODOS A análise potenciométrica compreende dois métodos distintos: a potenciometria direta e a titulação potenciométrica.

Potenciometria Direta A potenciometria direta determina a concentração do íon ativo simplesmente medindo a f.e.m. da célula em condições que permitam conhecer o seu valor exato. Dessa exatidão dependerá a precisão dos resultados analíticos. Método deixa a desejar quanto à exatidão, permite a aplicação da potenciometria direta a soluções muito diluídas (abaixo de 10-4 mol/L). A mais importante aplicação do método é a determinação potenciométrica de pH. Uma das vantagens da potenciometria direta é que as medidas são feitas sem que as soluções sejam afetadas.

Titulação Potenciometrica Na titulação potenciométrica, também chamada de potenciometria relativa, mede-se a f.e.m. da célula no curso da titulação. São feitas sucessivas medições da f.e.m. da célula, sendo cada uma delas após a adição de um certo volume de solução titulante adequada. A seguir relacionam-se esses potenciais com o volume de solução titulante consumida.

Apresenta as seguintes vantagens: Maior sensibilidade, pode ser aplicada a soluções bem diluídas; Pode ser empregada para soluções coloridas ou turvas, pois dispensa o uso de indicadores visuais; Pode ser aplicada para certas reações que não disponham de indicadores visuais adequados;

APARELHOS POTENCIOMÉTRICOS