Melhores práticas para eletrodos em titulação
06/07/2020
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Depois da minha postagem anterior no blog sobre o tópico «Evitando os erros mais comuns na medição de pH», abordarei agora o assunto de eletrodos que são relevantes para titulação. Aqui você não apenas descobrirá como selecionar o eletrodo certo para sua aplicação, mas também como limpá-lo e mantê-lo e, o mais importante, como garantir que seu eletrodo ainda esteja em condições de ser usado.
Os seguintes tópicos serão abordados (clique para ir diretamente ao tópico):
Como selecionar o sensor certo
Você pode estar se perguntando o que precisa considerar ao selecionar um sensor adequado para sua titulação, já que existe uma grande variedade de sensores diferentes. O sensor correto precisa ser selecionado com base no tipo de titulação que você deseja realizar. Para uma titulação redox, você precisará de um sensor diferente daquele usado para uma titulação complexométrica.
Além disso, a seleção do sensor é altamente dependente da matriz, do volume da amostra ou de possíveis interferências. Se você está trabalhando em meio não aquoso, você deve considerar especialmente quaisquer efeitos eletrostáticos que possam surgir. Portanto, recomendo trabalhar com um eletrodo que ofereça blindagem elétrica interna.
O sensor deve mostrar um tempo de resposta rápido e precisa ser robusto suficiente para a aplicação, ou seja, precisa ser resistente aos produtos químicos utilizados e ao procedimento de limpeza aplicado.
Tabela 1. Visão geral dos sensores sugeridos para vários tipos de titulação
| Tipo de titulação | Possível sensor para usar | Observações |
| Titulação fotométrica | Optrodo | Nenhum precipitado deve estar presente |
Titulação redox |
Eletrodo de anel Pt | — |
| Eletrodo de anel Au | — | |
| Pt Titrodo | Livre de manutenção, o valor do pH deve ser mantido constante | |
| Au Titrode | Livre de manutenção, o valor do pH deve ser mantido constante | |
| Eletrodo de folha dupla Pt | Titulação bivoltamétrica / biamperométrica | |
| Eletrodo de anel duplo Au | Titulação bivoltamétrica / biamperométrica | |
Titulação de precipitação |
Eletrodo de anel Ag | — |
| Ag Titrode | Livre de manutenção, o valor do pH deve ser mantido constante | |
Titulação complexométrica |
Cobre (Cu) ISE | Quase todos os íons metálicos |
| Cálcio (Ca) ISE | Para dureza da água | |
Titulação de surfactante |
Eletrodo de surfactante iônico | Meio aquoso, titulação de surfactantes aniônicos |
| Eletrodo de surfactante catiônico | Meio aquoso, titulação de surfactantes catiônicos | |
| Eletrodo NIO | Meio aquoso, titulação de surfactantes não iônicos ou uso de STPB como titulante | |
| Recarga Surfactrode | Meio não aquoso, pH > 10, sem presença de clorofórmio | |
| Resistente ao Surfactrode | Meio não aquoso, pH < 10 | |
| Titulação aquosa ácido-base | Ecotrode plus | — |
| Titulação ácido-base não aquosa | Solvotrodo easyClean | — |
Para obter mais orientações sobre como selecionar o eletrodo correto, consulte nosso localizador de eletrodos online ou confira nosso folheto sobre «Eletrodos em titulação» que inclui dicas práticas sobre cuidados e manutenção.
Manutenção e limpeza
A limpeza adequada entre as titulações é um fator chave para obter resultados confiáveis. A etapa de enxágue deve garantir que nem a amostra nem o titulante contaminem o eletrodo, levando a arrastamento e resultados falsos. Portanto, entre as titulações, o eletrodo (assim como a ponta da bureta) deve ser enxaguado com um solvente adequado, como água deionizada, solução detergente ou qualquer outro solvente que remova os resíduos remanescentes. Para titulações não aquosas, é ainda importante condicionar a membrana de vidro do eletrodo em água deionizada após cada titulação.
Saiba mais sobre titulações ácido-base não aquosas em nossa postagem de blog relacionada.
Titulações ácido-base não aquosas – Erros comuns e como evitá-los
Além disso, tanto o eletrodo de referência quanto o de medição requerem manutenção regular. Para o eletrodo de referência, é muito importante que ele seja preenchido até a abertura com o eletrólito correto (e não contaminado). Deve ser realizada uma verificação diária do nível de eletrólito e, se necessário, o eletrólito de referência deve ser completado. Sempre reabasteça o nível de eletrólito de referência até a abertura de enchimento. Isto assegura um fluxo adequado de eletrólito e redução da contaminação do eletrólito.
Além do reabastecimento regular, o o eletrólito deve ser substituído pelo menos mensalmente para garantir um eletrólito limpo com a concentração correta (por exemplo, a evaporação da água pode aumentar a concentração do eletrólito). O uso de eletrólito velho ou contaminado leva a uma alteração indesejada no potencial medido.
Certifique-se também de que o diafragma esteja limpo, caso contrário poderá ocorrer um bloqueio, levando a um potencial instável causado pela falta de contato entre o eletrólito e a amostra. Figura 2 mostra um exemplo de diafragma contaminado.
mesa 2 sugere alguns possíveis agentes de limpeza para remover substâncias pegajosas do diafragma. Depois de limpar o diafragma, sempre substitua o eletrólito.
Mesa 2. Contaminantes comuns de eletrodos e agentes de limpeza sugeridos para cada situação. Contate seu representante local da Metrohm para mais perguntas.
| Contaminante | Agente de limpeza sugerido |
|---|---|
| Sulfeto de prata | 7% de tioureia em c(HCl) = 0,1 mol/L |
| Cloreto | solução diluída de hidróxido de amônio |
| Proteínas | 5% de pepsina em c(HCl) = 0,1 mol/L |
O eletrodo de medição precisa de uma limpeza completa pelo menos semanalmente. Anel de metal não revestido ou eletrodos ISE requerem polimento regular para manter uma resposta rápida. Membranas de vidro ou membranas de polímero não deve ser polido ou limpo com abrasivos. Se o eletrodo for usado em amostras oleosas ou pegajosas, poderá ser necessário desengordurar ou remover proteínas usando um solvente adequado.
Outro ponto importante a considerar é o armazenamento correto para o seu eletrodo. O armazenamento incorreto reduz a vida útil de um eletrodoe, portanto, precisa ser substituído com mais frequência. Infelizmente, não existe uma única solução de armazenamento que cubra todos os tipos de eletrodos. A solução de armazenamento correta depende muito do tipo de eletrodo.
Se for um indicador separado ou apenas um eletrodo de referência, será muito mais fácil determinar a solução de armazenamento correta, pois a solução perfeita para apenas uma peça deve ser encontrada. Para eletrodos combinados a situação é um pouco mais complicada. Os eletrodos combinados contêm um eletrodo de referência e um eletrodo de medição, cada um com preferências diferentes. Portanto, às vezes é necessário um compromisso. O eletrodo de referência prefere ser armazenado em eletrólito de referência para permanecer pronto para uso, enquanto uma membrana de vidro indicador prefere água deionizada. Por outro lado, um eletrodo indicador metálico prefere ser armazenado seco.
Para eletrodos de pH combinados com c(KCl) = 3 mol/L como eletrólito de referência, uma solução de armazenamento especial foi desenvolvida pela Metrohm que mantém a membrana de vidro o mais rápido possível sem prejudicar o desempenho do sistema de referência. Todos os outros eletrodos de pH são armazenados em seus respectivos eletrólitos de referência (normalmente indicados na cabeça do eletrodo, consulte Figura 3).
Os eletrodos metálicos também são armazenados de forma diferente, dependendo do tipo. Os eletrodos de anel metálico combinados são armazenados em eletrólito de referência para manter o diafragma adequadamente, enquanto os Titrodes são armazenados em água deionizada, pois esses eletrodos contêm uma membrana de vidro de pH que precisa ser mantida hidratada. Sempre encha o recipiente de armazenamento do seu eletrodo com aproximadamente 1–2 mL de solução de armazenamento e troque-o regularmente, pois pode estar contaminado por amostra ou solução de limpeza.
Tabela 3 mostra condições típicas de armazenamento dependendo do tipo de eletrodo.
Se você não tiver certeza de como armazenar seu eletrodo corretamente, verifique as informações em nosso folheto gratuito sobre eletrodos abaixo ou em nosso site.
Folheto: Eletrodos em titulação
Verifique seu eletrodo
A maneira mais fácil de verificar o desempenho do seu eletrodo é monitorá-lo durante uma titulação padronizada (por exemplo, determinação do título) que é realizada regularmente (por exemplo, semanalmente) e onde pré-requisitos como tamanho da amostra, concentração de titulante e volume de água adicionada são sempre muito parecidos. Caso contrário, você também pode seguir um procedimento recomendado pela Metrohm.
Checar eletrodos metálicos, você pode encontrar um procedimento de teste no Boletim de Aplicação abaixo.
Verificação dos eletrodos de prata, platina e ouro
Para obter informações sobre verificação eletrodos de surfactante, baixe o seguinte Boletim de Aplicativo.
Verificação dos eletrodos de surfactante
Um procedimento de verificação para eletrodos seletivos de íons é dado no Manual do ISE abaixo.
Folheto: Manual para eletrodos seletivos de íons
Como exemplo, explicarei um pouco mais detalhadamente o procedimento de teste de um eletrodo de prata. Eletrodos de prata podem ser facilmente verificados por uma titulação padronizada usando ácido clorídrico (c(HCl) = 0,1 mol/L) como amostra e nitrato de prata (c(AgNO3) = 0,1 mol/L) como titulante. Realize uma determinação tripla com os parâmetros de titulação e tamanho de amostra recomendados.
Os seguintes parâmetros são avaliados e comparados com valores ideais:
- volume adicionado de titulante no ponto de equivalência (EP)
- tempo até que o ponto de equivalência seja alcançado
- salto potencial (diferença de potencial) entre o potencial medido em 90% e 110% do volume EP
Se os dados avaliados não atenderem aos valores especificados, limpe bem o eletrodo e repita o teste. Se nenhuma melhoria for observada, o sensor deverá ser substituído.
Outros sintomas podem indicar uma substituição necessária: resposta lenta, sinal instável ou flutuante, maior duração da titulação, saltos potenciais menores e pior formato da curva de titulação.
Em Figura 5 abaixo, duas curvas de titulação diferentes para cálcio e magnésio em água são mostradas usando um ISE de cálcio combinado. A curva superior é obtida com um novo Ca-ISE; a titulação é rápida e você obterá dois pontos de equivalência: um para cálcio e um para magnésio. Na curva inferior foi utilizado um eletrodo antigo. A titulação demora muito mais tempo e o segundo ponto de equivalência para o magnésio não pode mais ser reconhecido devido à falta de sensibilidade do eletrodo.
Para resumir
- Selecione a indicação correta para o seu tipo de titulação.
- A qualidade do eletrodo influencia muito a qualidade dos resultados da titulação.
- A manutenção e o armazenamento adequados podem aumentar a vida útil do eletrodo.
- Verifique regularmente o desempenho do eletrodo ou monitore o desempenho da titulação (duração, salto potencial) ao longo do tempo para reduzir o tempo de inatividade da sua instrumentação.
Suas conclusões de conhecimento
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O presente artigo aborda a teoria, aspectos práticos e solução de problemas da potenciometria.
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