Mejores prácticas para electrodos en titulación
6 jul. 2020
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Después de mi publicación de blog anterior sobre el tema de «Evitando los errores más comunes en la medición del pH», ahora abordaré el tema de electrodos que son relevantes para la titulación. Aquí no solo descubrirá cómo seleccionar el electrodo correcto para su aplicación, sino también cómo limpiarlo y mantenerlo y, lo que es más importante, cómo puede asegurarse de que su electrodo aún esté en condiciones de ser utilizado.
Se tratarán los siguientes temas (clic para ir directamente al tema):
Cómo seleccionar el sensor correcto
Quizás se pregunte qué debe tener en cuenta al seleccionar un sensor adecuado para su titulación, ya que existe una gran variedad de sensores diferentes. Es necesario seleccionar el sensor adecuado en función del tipo de titulación que desee realizar. Para una titulación redox, necesitará un sensor diferente al de una titulación complexométrica.
Además, la selección del sensor depende en gran medida de la matriz, el volumen de la muestra o posibles interferencias. Si estás trabajando en medios no acuosos, debe tener especialmente en cuenta los efectos electrostáticos que puedan surgir. Por lo tanto, recomiendo trabajar con un electrodo que ofrezca un blindaje eléctrico interno.
El sensor debe mostrar un tiempo de respuesta rápido y necesita ser robusto suficiente para la aplicación, lo que significa que debe ser resistente a los productos químicos utilizados y al procedimiento de limpieza aplicado.
Tabla 1. Descripción general de los sensores sugeridos para varios tipos de titulación
| Tipo de titulación | Posible sensor a utilizar | Comentarios |
| Titulación fotométrica | Optrode | No debe haber precipitado |
Titulación redox |
Electrodo de anillo de platino | — |
| Electrodo de anillo de oro | — | |
| Titrodo Pt | Sin mantenimiento, el valor de pH debe mantenerse constante | |
| Au titrodo | Sin mantenimiento, el valor de pH debe mantenerse constante | |
| Electrodo de doble hoja de platino | Titulación bivoltamétrica / biamperométrica | |
| Electrodo de doble anillo de Au | Titulación bivoltamétrica / biamperométrica | |
Titulación de precipitación |
Electrodo de anillo Ag | — |
| Titrodo Ag | Sin mantenimiento, el valor de pH debe mantenerse constante | |
Titulación complexométrica |
Cobre (Cu) ISE | Casi todos los iones metálicos |
| Calcio (Ca) ISE | Para la dureza del agua | |
Titulación de tensioactivo |
Electrodo de tensioactivo iónico | Medios acuosos, titulación de tensioactivos aniónicos |
| Electrodo de tensioactivo catiónico | Medios acuosos, titulación de tensioactivos catiónicos | |
| electrodo NIO | Medios acuosos, titulación de tensioactivos no iónicos o uso de STPB como titulante | |
| Recarga de surfactrodo | Medios no acuosos, pH > 10, sin presencia de cloroformo | |
| Resistente a los surfacrodos | Medios no acuosos, pH < 10 | |
| Titulación ácido-base acuosa | Ecotrodo más | — |
| Titulación ácido-base no acuosa | Solvotrode easyClean | — |
Para obtener más pautas sobre cómo seleccionar el electrodo correcto, consulte nuestro buscador de electrodos en línea o echa un vistazo a nuestro folleto sobre «Electrodos en titulación» que incluye consejos prácticos de cuidado y mantenimiento.
Mantenimiento y limpieza
La limpieza adecuada entre sus titulaciones es un factor clave para obtener resultados fiables. El paso de enjuague tiene que asegurar que ni la muestra ni el titulador contaminen el electrodo, lo que lleva a la transferencia y resultados falsos. Por lo tanto, entre titulaciones, el electrodo (así como la punta de la bureta) debe enjuagarse con un solvente adecuado, como agua desionizada, solución de detergente o cualquier otro solvente que elimine los residuos restantes. Para titulaciones no acuosas, es además importante acondicionar la membrana de vidrio del electrodo en agua desionizada después de cada titulación.
Obtenga más información sobre las titulaciones ácido-base no acuosas en nuestra publicación de blog relacionada.
Titulaciones ácido-base no acuosas: errores comunes y cómo evitarlos
Además, tanto el electrodo de referencia como el de medición requieren un mantenimiento regular. Para el electrodo de referencia, es muy importante que se llene hasta la abertura con el electrolito correcto (y no contaminado). Se debe realizar una verificación diaria del nivel de electrolito y, si es necesario, se debe completar el electrolito de referencia. Llene siempre el nivel de electrolito de referencia hasta la abertura de llenado. Esto asegura un flujo de salida de electrolito adecuado y una contaminación reducida del electrolito.
Además de la recarga regular, el el electrolito debe ser reemplazado al menos una vez al mes para garantizar un electrolito limpio con la concentración correcta (p. ej., la evaporación del agua puede aumentar la concentración del electrolito). El uso de electrolito viejo o contaminado conduce a un cambio no deseado en el potencial medido.
Asegúrese también de que el diafragma esté limpio; de lo contrario, podría experimentar un bloqueo, lo que provocaría un potencial inestable causado por la falta de contacto entre el electrolito y la muestra. Figura 2 muestra un ejemplo de un diafragma contaminado.
Tabla 2 sugiere algunos posibles agentes de limpieza para eliminar las sustancias pegajosas del diafragma. Después de limpiar el diafragma, siempre reemplace el electrolito.
Tabla 2. Contaminantes comunes de electrodos y agentes de limpieza sugeridos para cada situación. Póngase en contacto con su representante local de Metrohm si tiene más preguntas.
| contaminante | Agente de limpieza recomendado |
|---|---|
| Sulfuro de plata | 7% de tiourea en c(HCl) = 0,1 mol/L |
| Cloruro | solución diluida de hidróxido de amonio |
| Proteínas | 5% de pepsina en c(HCl) = 0,1 mol/L |
El electrodo de medición necesita una limpieza a fondo. por lo menos semanal. El anillo de metal sin recubrimiento o los electrodos ISE requieren pulido regular para mantener una respuesta rápida. Membranas de vidrio o membranas poliméricas no debe pulirse ni limpiarse con abrasivos. Si el electrodo se utiliza en muestras aceitosas o pegajosas, puede ser necesario desengrasar o eliminar las proteínas utilizando un disolvente adecuado.
Otro punto importante a considerar es el almacenamiento adecuado para su electrodo. El almacenamiento incorrecto reduce la vida útil de un electrodo, y por lo tanto necesita reemplazo con más frecuencia. Desafortunadamente, no existe una única solución de almacenamiento que cubra todos los tipos de electrodos. La solución de almacenamiento adecuada depende en gran medida del tipo de electrodo.
Si es un indicador separado o solo un electrodo de referencia, entonces es mucho más fácil determinar la solución de almacenamiento correcta, ya que se debe encontrar la solución perfecta para una sola parte. Para electrodos combinados, la situación es un poco más complicada. Los electrodos combinados contienen un electrodo de referencia y un electrodo de medición, cada uno con preferencias diferentes. Por lo tanto, a veces es necesario un compromiso. El electrodo de referencia prefiere almacenarse en electrolito de referencia para permanecer listo para usar, mientras que una membrana de vidrio indicador prefiere agua desionizada. Por otro lado, un electrodo indicador de metal prefiere almacenarse seco.
Para electrodos de pH combinados con c(KCl) = 3 mol/L como electrolito de referencia, Metrohm desarrolló una solución de almacenamiento especial que mantiene la membrana de vidrio lo más rápido posible sin afectar el rendimiento del sistema de referencia. Todos los demás electrodos de pH se almacenan en su electrolito de referencia respectivo (normalmente indicado en la cabeza del electrodo, consulte figura 3).
Los electrodos de metal también se almacenan de manera diferente, según el tipo. Los electrodos de anillo metálico combinado se almacenan en electrolito de referencia para mantener el diafragma correctamente, mientras que los Titrodes se almacenan en agua desionizada, ya que estos electrodos contienen una membrana de vidrio de pH que debe mantenerse hidratada. Siempre llene el recipiente de almacenamiento de su electrodo con aproximadamente 1-2 ml de solución de almacenamiento y cámbielo regularmente, ya que podría estar contaminado por la muestra o la solución de limpieza.
Tabla 3 muestra las condiciones típicas de almacenamiento según el tipo de electrodo.
Descargue nuestras Notas de aplicación gratuitas a continuación para obtener más información sobre estos temas.
Determinación del número de transferencia de iones de litio de un electrolito de batería por VLF-EIS
Determinación del coeficiente de difusión binaria de un electrolito de batería
Si no está seguro de cómo almacenar su electrodo correctamente, consulte la información en nuestro folleto de electrodos gratuito a continuación o en nuestro sitio web.
Folleto: Electrodos en titulación
Revisa tu electrodo
La forma más sencilla de verificar el rendimiento de su electrodo es monitorearlo durante una titulación estandarizada (p. ej., determinación del título) que se realiza periódicamente (p. ej., semanalmente) y donde se cumplen requisitos previos como el tamaño de la muestra, la concentración del titulador y el volumen de agua añadida. son siempre muy similares. De lo contrario, también puede seguir un procedimiento recomendado por Metrohm.
Verificar electrodos metalicos, puede encontrar un procedimiento de prueba en el Boletín de aplicaciones a continuación.
Comprobación de los electrodos de plata, platino y oro
Para obtener información sobre la comprobación electrodos de surfactante, descargue el siguiente Boletín de aplicaciones.
Comprobación de electrodos tensioactivos
Un procedimiento de control de electrodos selectivos de iones se da en el Manual de ISE a continuación.
Folleto: Manual para electrodos selectivos de iones
Como ejemplo, explicaré un poco más en detalle el procedimiento de prueba de un electrodo de plata. Los electrodos de plata se pueden comprobar fácilmente mediante una titulación estandarizada utilizando ácido clorhídrico (c(HCl) = 0,1 mol/L) como muestra y nitrato de plata (c(AgNO3) = 0,1 mol/L) como titulador. Realice una determinación triple con los parámetros de titulación y el tamaño de muestra recomendados.
Los siguientes parámetros se evalúan y comparan con valores óptimos:
- volumen agregado de titulador en el punto de equivalencia (EP)
- tiempo hasta que se alcanza el punto de equivalencia
- salto de potencial (diferencia de potencial) entre el potencial medido al 90 % y al 110 % del volumen EP
Si los datos evaluados no pueden cumplir con los valores especificados, limpie bien el electrodo y repita la prueba. Si no se observa ninguna mejora, se debe reemplazar el sensor.
Otros síntomas pueden indicar un reemplazo necesario: respuesta lenta, señal inestable o desviada, mayor duración de la titulación, saltos potenciales más pequeños y peor forma de la curva de titulación.
En Figura 5 a continuación, se muestran dos curvas de titulación diferentes para calcio y magnesio en agua utilizando un ISE de calcio combinado. La curva superior se obtiene con un Ca-ISE nuevo; la titulación es rápida y obtendrá dos puntos de equivalencia: uno para el calcio y otro para el magnesio. En la curva inferior se utilizó un electrodo antiguo. La titulación lleva mucho más tiempo y ya no se puede reconocer el segundo punto de equivalencia para el magnesio debido a la falta de sensibilidad del electrodo.
Para resumir
- Seleccione la indicación correcta para su tipo de titulación.
- La calidad del electrodo influye mucho en la calidad de los resultados de la titulación.
- El mantenimiento y el almacenamiento adecuados pueden aumentar la vida útil del electrodo.
- Compruebe el rendimiento de los electrodos con regularidad o controle el rendimiento de la titulación (duración, salto potencial) a lo largo del tiempo para reducir el tiempo de inactividad de su instrumentación.
Tus conocimientos para llevar
Fundamentos de la potenciometría
El presente artículo aborda la teoría, los aspectos prácticos y la solución de problemas de la potenciometría.
