| Re : électrode de verre
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L' électrode de mesure: l' électrode de verre.
Cette électrode est constituée d' un tube de verre, terminé à son extrémité par une boule, d' épaisseur très ténue, de l' ordre de 0.1 mm.
Attention!!!! lorsqu' on manipule cette électrode!!!!
L' intérieur est rempli d' un liquide déterminé, par exemple de l' acide chlorhydrique de concentration égale à 0.1 mol.L-1, dans lequel plonge une électrode de référence, constituée en général d' un fil d' argent recouvert de chlorure d' argent.
L' électrode de verre est en fait elle même une "double électrode":
1. Electrode de référence interne à l' électrode de verre:
Le fonctionnement de l' électrode de référence argent métallique Ag/chlorure d' argent/ acide chlorhydrique 0.1 mol.L-1, est calqué sur celui de l' électrode au calomel saturée en chlorure de potassium, l' ECS.
Le potentiel E' pris par cette électrode de référence, vu que le potentiel standard du couple redox Ag+/Ag est égal à 0.80 V à 25°C par rapport à l' ENH (électrode normale à hydrogène), a la forme:
E' = 0.80 + 0.06 log Ks -0.06 log (Cl-)
Le produit de solubilité Ks figurant dans l' expression est celui du chlorure d' argent.
Il vaut 2.15.10-11 à 25°C.
Comme (Cl-) est constant, et égal ici à 0.1 mol.L-1, on a E' qui est constant, c'est bien une électrode interne de "référence".
E' sera égal ici à 0.22 V.
2. La membrane de verre.
Dans la membrane de verre il y a un échange entre les ions sodium Na+ appartenant à la membrane de verre et les ions hydronium provenant de la solution dont on veut mesurer le pH.
Il est CAPITAL que l' électrode de verre ne TREMPE PAS dans une solution de soude concentrée, car sinon tous les sites seraient rendus inaptes à l' échange entre les ions hydronium et les ions sodium et l' électrode ne fonctionneraitplus correctement pendant un temps très long, nécessaire à ce qu' elle puisse relarguer cet excès d' ions sodium.
On démontre qu' il s' instaure une différence de potentiel entre la face interne de la membrane de verre et la solution à étudier, différence de potentiel De qui vaut, à 25°C:
De = 0.06.(pHinterne- pHexterne)
Le pH interne étant bien entendu constant.
Le potentiel E" pris par l' électrode de verre sera alors égal à:
E" = E' électrode interne de référence + 0.06.pH interne - 0.06.pH externe.
Bref, E" sera égal à:
E" = Constante - 0.06.pH externe
E" sera une fonction affine du pH exerne, c' est à dire du pH de la solution à étudier.
Comme l' électrode au calomel saturée en chlorure de potassium a un potentiel qui est fixe, la différence de potentiel globale entre l' électrode au calomel et l' électrode de verre sera de la forme:
DE = E ECS - E verre = Constante + 0.06 pH
vu que le potentiel de l' électrode au calomel est toujours supérieur à celui del' électrode de verre.
Le millivolmètre permettra donc, moyennant une adaptation de la graduation de donner, soit une différence de potentiel, soit, ce qui revient en fait au même, une valeur de pH.
Il conviendra d' étalonner le pH mètre avec des solutions étalons, de pH connu, avant d' effectuer la moindre mesure.
Les pH-mètres nécessitent qu' on règle le terme (approché) de 0.06, en fonction de la température des solutions.
On étalonne en général les pH-mètres avec deux solutions étalons.
Fréquemment on utilise les tampons pH 4.00 et pH 7.00, vu que dans les dosages habituels on passe d' une gamme de pH acides à des pH basiques.
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