Vogel: Análise Química Quantitativa
Instrumentação e medida da f.e.m. de uma célula
uma resposta do eletrodo seletivo.
Ecel = k + 0,0295 log auréia
A penicilina também pode ser determinada com o uso da enzima
penicilinase para destruir o composto e produzir íons hidrogênio que, por
sua vez, são determinados com um eletrodo comum de pH. Muitos outros
compostos orgânicos podem ser determinados por procedimentos
semelhantes [20], incluindo um procedimento para acompanhar o
desenvolvimento do anticorpo digoxina em coelhos [21].
Instrumentação e medida da f.e.m.
de uma célula
13.22 Uso de medidores de pH e de íons seletivos
O aparecimento de medidores de pH de leitura direta com eletrônica de
estado sólido tornou muito mais fácil e mais precisa a medida de pequenos
potenciais d.c. como os gerados por eletrodos seletivos para íons. Os
medidores de pH modernos são voltímetros eletrônicos digitais dotados de
uma escala que permite a leitura direta do pH. Eles podem variar em
complexidade, desde o instrumento portátil comparativamente simples para
uso no campo até os aparelhos mais sofisticados de bancada,
freqüentemente dotados de expansão de escala e resolução de 0,001 unidade
de pH e acurácia de ±0,001 unidade.
O eletrodo de vidro tem um potencial assimétrico que torna impossível
relacionar a medida de um potencial de eletrodo diretamente ao pH da
solução e, por isso, é necessário calibrar o eletrodo. Por esta razão, os
medidores de pH incluem um controle (“especifique o tampão”,
“padronize” ou “calibre”) para fazer com que o conjunto do eletrodo
(eletrodos de vidro e de referência ou um eletrodo de combinação) colocado em uma solução de pH conhecido permita o ajuste da escala do instrumento
ao valor correto.
A equação de Nernst mostra que o potencial do eletrodo de vidro em um
dado pH depende da temperatura da solução. Por isso, os medidores de pH
incluem um controle que corrige a escala do medidor para a temperatura da
solução-teste. O controle pode ser manual e ser calibrado em graus Celsius
para corresponder à temperatura da solução, determinada com um
termômetro de mercúrio comum. Pode ser também, como ocorre em alguns
instrumentos, um controle automático que faz o ajuste após medir a
temperatura da amostra com um termômetro de resistência.
Alguns instrumentos incluem um controle de rampa. Se um medidor for
calibrado em um determinado pH (digamos, pH = 4,00), quando o eletrodo
for colocado em uma solução-tampão de pH diferente (digamos, pH = 9,20)
a leitura do medidor pode não concordar exatamente com o valor conhecido
do novo pH. Neste caso, o controle de rampa pode ser acionado para
corrigir a leitura do pH da segunda solução. O medidor é lido novamente na
primeira solução-tampão e, se a leitura da escala estiver correta (4,00),
pode-se considerar que o medidor dará leituras corretas em todos os pH
dentro dos limites dados pelos dois tampões.
Quando se usa um conjunto eletrodo de vidro–eletrodo de referência para
medir, na mesma temperatura, a f.e.m. de uma célula em uma dada faixa de
pH e se as leituras forem repetidas para uma série de temperaturas
diferentes, quando se lançam os gráficos das leituras como uma série de
isotermas, verifica-se que em um determinado valor de pH (pHi), a f.e.m. da
célula é independente da temperatura. Este ponto, pHi, é chamado pH de isopotencial. Se a composição da solução em que está imerso o eletrodo de
referência de prata–cloreto de prata se alterar ou se for usada uma
referência externa completamente diferente, o valor de pHi muda. Por isso, alguns medidores de pH incluem um controle para a correção do
isopotencial.
Modo de operação Antes de usar um medidor de pH, estude o manual de instruções. O
procedimento geral de uso de todos os medidores de pH é semelhante:
1. Ligue o aparelho e deixe esquentar. O processo é muito rápido se a
eletrônica do circuito é de estado sólido. Enquanto o aparelho estiver
esquentando, verifique se as soluções padrões necessárias para a
calibração do aparelho estão a sua disposição. Se não for o caso,
prepareas. Um método conveniente é dissolver uma pastilha de padrão
(que pode ser obtida comercialmente) no volume adequado de água
destilada.
2. Se o instrumento estiver equipado com um controle de temperatura,
meça a temperatura da solução e ajuste o controle para este valor. Se um
controle automático puder ser utilizado, lave um pequeno bécher com a
primeira solução padrão, encha-o com uma pequena quantidade desta
solução e mergulhe o sensor de temperatura.
3. Coloque o conjunto de eletrodos no mesmo bécher e, se for o caso,
ajuste o instrumento para a leitura de pH.
4. Use o controle “ajuste o padrão” até que a leitura do medidor concorde
com o valor conhecido do pH do padrão.
5. Remova o conjunto de eletrodos (e o termômetro, se for o caso), lave-os
em água destilada e coloque-os em um pequeno bécher com um pouco
da segunda solução padrão. Se a leitura do medidor não concordar
exatamente com o valor conhecido do pH, ajuste o controle de rampa até
acertar o valor correto.
6. Remova o conjunto de eletrodos, lave-os com água destilada e coloque-
os na solução do primeiro tampão para confirmar se a leitura do pH está
correta. Em caso contrário, repita o procedimento de calibração.
7. Se a calibração for satisfatória, lave os eletrodos com água destilada e
coloque-os na solução-teste contida em um pequeno bécher. Leia o pH
da solução.
8. Remova o conjunto de eletrodos, lave-os em água destilada e deixe-os
em repouso em água destilada.