Las bases de la potenciometría

El pH es una medición de acidez de una solución y se define convencionalmente como el logaritmo negativo de la actividad del ión Hidrógeno: pH = -Log10 aH+, donde aH+ es la concentración del ión hidrógeno.

Fundamento de la potenciometría

Esta prueba se basa en la determinación de la actividad de iones hidrógeno, empleando un instrumento potenciométrico, con sensibilidad para reproducir pH de 0.05 o 0.005 unidades usando un electrodo indicador al ión hidrógeno como un electrodo de vidrio y un electrodo de referencia apropiado, detectando el aparato el potencial en milivolts (mV) y en unidades de pH

Para las pruebas de pH se utiliza ampliamente el electrodo de vidrio porque da una respuesta inmediata a los cambios de rápidos de la actividad  del ión hidrógeno aun en soluciones poco reguladas, mediante el desarrollo de un potencial eléctrico en la interface vidrio/ liquido. A temperatura constante, este  potencial varía linealmente con el pH de la solución que está siendo medida, además de que este electrodo no lo perturban los agentes de oxidación o de reducción.

El cambio de potencial por unidad de pH es conocida como la pendiente del electrodo (la pendiente de un electrodo al 100 % de eficiencia varia en el orden de 59.16 mV por unidad de pH a una temperatura de 25 ºC. De acuerdo con la respuesta Nernst teórica). Este valor se incrementa con la temperatura. Una pendiente teórica se conoce como la pendiente de Nernst, y es idéntica a la desarrollada por el electrodo de Hidrógeno. Los valores de la pendiente de los electrodos de pH se aproximan muy cercanamente a los valores teóricos.

El potenciómetro es un medidor de milivolts D.C. con una impedancia alta para medir el potencial eléctrico de los electrodos en una solución. Mediante un sistema electrónico de balanceo en cero, el incremento es capaz de expresar el potencial medido directamente en milivoltios o, por conversión, en unidades de pH, la red de circuitos del instrumento consiste primordialmente de un paso de entrada dual–FET electrométrica, un amplificador operacional con realimentación, vías de conversión milivoltios a pH, un indicador de lectura digital o analógica, y una fuente de abastecimiento de corriente regulada.

Los elementos fundamentales del circuito de un potenciómetro sencillo se presenta en la figura siguiente, se conecta una célula de trabajo (Et) (que puede ser una pila seca o de batería de potencial mayor que el que se desea medir), a una celda que se desea medir (Ex), se conecta la misma resistencia con una polaridad en oposición a la Et, mediante un contacto fijo(A) y un contacto corredizo (C). El Galvanómetro (G) en serie nos mide el paso de corriente y el voltímetro (V), en paralelo a la célula problema, de las lecturas aproximadas del voltaje. Para calibrar el instrumento se conecta el conmutador a la celda patrón (Ep) cuyo potencial se conoce con exactitud y se mueve el contacto (C) hasta coincidir con (B). Se cierra ahora el circuito en (K) y se observa una desviación en el galvanómetro. Se ajusta a continuación la resistencia (R) hasta que no se aprecie paso de corriente en el galvanómetro (punto cero). En estas condiciones la caída de potencial entre (A) y (B) es la misma que el voltaje de la celda patrón. Se retira  luego (ES) y se conecta la celda que se desea medir (problema), (Ex), moviéndose a continuación el contacto (C) hasta que el galvanómetro no registre paso de corriente. En este momento la caída de potencial entre (A) y (C) es igual al potencial de la celda problema y representa la fracción AC/AB conocida del voltaje de la celda patrón (Ep) utilizada para la calibración. Generalmente la resistencia (AB) esta enrollada en forma circular, y tiene acoplada una escala en voltios y milivoltios, de tal forma que cualquier porción de contacto (C) puede leerse directamente en la celda. Se calibra el instrumento colocando la celda de tal forma que indique  el voltaje exacto de la celda patrón (Ep) y ajustado (R) hasta corriente cero.  Cualquier voltaje desconocido (Ex), puede leerse  en la escala de voltios o milivoltios.

Para medir el pH puede graduarse directamente la escala, teniendo en cuenta que un cambio de la unidad de pH corresponde a un cambio de 0.059 V (a 25 ºC) en la F.E.M. de la celda. El instrumento se calibra utilizando una solución reguladora de pH conocido en la celda (Ex) y ajustando la resistencia (R) hasta corriente cero. La solución a medir se coloca en la celda, moviendo luego el contacto  (C) hasta que no pase corriente por el galvanómetro, el pH se lee directamente en la escala graduada. Cuando se utiliza un electrodo de vidrio para medir el pH se sustituye el galvanómetro por un amplificador de vacío.

Para su funcionamiento óptimo, el instrumento debe mantenerse continuamente con corriente y en método de reserva cuando no se utilice, siguiendo este procedimiento no abra que esperar  a que el instrumento caliente cada vez que se use. Por añadidura se evitan en el instrumento las fluctuaciones grandes de señal y, al mismo tiempo, se reserva la vida de la presentación analógica o digital.

Para asegurar el funcionamiento adecuado tanto del electrodo como de las partes eléctricas del potenciómetro es necesario realizar calibraciones.

Proveedores de servicios de calibración de equipos de potenciometría

A continuación le presentamos a Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB), proveedor de servicios de calibración de equipos:

Instrumentos Científicos y de Laboratorio S. A. de C. V., (ICLAB), es una empresa con la misión de proporcionar servicios de calibración y calificación de la más alta calidad a equipos e instrumentos, cumpliendo con los requerimientos de normas y recomendaciones nacionales e internacionales.

El personal de ICLAB está ampliamente capacitado para dar un servicio y asesoría a la mayoría de los instrumentos existentes en el mercado.

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El almacenamiento perfecto en tanques, tolvas y recipientes metálicos a la medida

El almacenamiento de líquidos o gases, se realiza generalmente en tanques cilíndricos verticales encima de la tierra con diversas configuraciones de techo, tanques horizontales encima de la tierra, y tanques de almacenamiento subterráneos.

No obstante, el utilizar tanques de almacenamiento previene, minimiza o elimina las emisiones de compuestos a la atmosfera, así como la seguridad de los operadores.

Los tanques de almacenamiento son una excelente opción para el manejo de una gran variedad de compuestos.

Estructuras y Maquilas La Fe (EMF), fabrica e instala todo tipo de tanques, ollas y tolvas según la capacidad solicitada y con el material solicitado (acero al carbón, acero inoxidable, aluminio, etc).

Este servicio va dirigido a empresas que requieran el almacenamiento de materiales o residuos en estado líquido o gaseoso como a su vez, requieran procesar estos materiales para un fin común.

Los servicios que EMF ofrece, incluyen:

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Procedimientos de muestreo y medición del hidróxido de sodio

La mejor forma de tomar mediciones para determinar la exposición del trabajador se basa en una sola muestra de ocho horas o dos muestras de cuatro horas. Para determinar el nivel promedio de exposición, se pueden tomar varias muestras a intervalos cortos de tiempo (de hasta 30 minutos). Las muestras de aire se han de tomar en la zona respiratoria del trabajador (el aire más representativo del que respiran los trabajadores).

Evaluación del techo

La mejor forma de efectuar mediciones para determinar las exposiciones techo, es tomar las muestras durante períodos previstos de concentraciones máximas de hidróxido de sodio en el aire. Cada medición debe consistir en una muestra de 15 minutos en la zona respiratoria del trabajador (el aire más representativo del que respiran los trabajadores). Durante un turno, deben efectuarse, como mínimo, tres mediciones. La estimación de la exposición del trabajador, se basará en la más alta de todas las mediciones.

Método de muestreo

El muestreo y los análisis pueden efectuarse mediante la recolección de hidróxido de sodio en un burbujeador de vidrio que contenga ácido clorhídrico y seguidamente efectuando una trituración. También pueden usarse tubos detectores, certificados por el NIOSH, bajo el código 42 CFR, Parte 84 o por otros instrumentos de lectura directa calibrados para medir hidróxido de sodio. Un método analítico para el hidróxido de sodio, es el indicado en el Manual of Analytical Methods del NIOSH, GPO No.017-033-00267-3.

Artículo publicado en SEGURIIAR, revista electrónica, mensual y gratuita del Instituto Internacional de Administración de Riesgos, S.A. de C.V. (IIAR).

Instituto Internacional de Administración de Riesgos, S.A. de C.V. (IIAR), es una empresa que tiene como soporte en su estructura organizacional a un grupo de expertos con más de 20 años de experiencia en seguridad industrial, salud ocupacional, higiene industrial, ergonomía, manejo de emergencias, medicina laboral, protección industrial, protección al ambiente, etc.

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