La potentiométrie
est une méthode utilisée dans la chimie électroanalytique pour mesurer le
potentiel électrochimique des particules chargées. Système d'électrode est
utilisée pour mesurer ce potentiel et à détecter les ions alors que d'autres
substances sont également présents. Deux électrodes sont placées dans une
solution d'analyte et reliés à un potentiomètre. Les mesures sont toujours
prises lors pas ou très peu de courant est présent, de sorte que la composition
de la substance mesurée ne sont pas modifiés, rendant l'analyse quantitative
possible.
Dans une cellule
électrochimique liée par le potentiomètre, une électrode de référence est
utilisée qui a un potentiel indépendant de n'importe quelle température ou des
variables de la substance à analyser. Électrodes utilisées pour la référence en
potentiométrie comprennent généralement l'hydrogène, calomel saturé, ou
chlorure d'argent. Une électrode indicatrice est exposée à la solution
d'analyte et de son potentiel varie en fonction des ions présents dans la
solution. Chaque électrode est placée dans une solution séparée et reliée à un
instrument de potentiomètre unique, tandis que d'un pont de sel est exposé à
chaque échantillon, complétant un circuit électrique.
L'objet de
mesures avec des cellules électrochimiques est de calculer ion concentrations
en utilisant le potentiel de l’électrode, la constante universelle des gaz, la
constante de Faraday, la charge des ions, et la température en degrés Kelvin.
Variables et constantes sont utilisées pour déterminer le potentiel d'une
substance à l'aide du équation de Nernst , d'abord créée dans les années 1800.
Au début des années 1900, on a découvert que le potentiel peut être différente
sur chaque côté d'une membrane de verre, si les concentrations d'ions hydronium
varier d'un côté à l'autre.
Les instruments
utilisés en potentiométrie également pH-mètres. Le pH détermine si une
substance est un acide, une base ou neutre, ce qui peut affecter grandement les
mesures de potentiométrie. Dans une cellule électrochimique, une électrode de
référence, appelée anode, a un potentiel indépendant de n'importe quelle
température ou des variables de la substance à analyser. Une électrode
indicatrice, souvent désigné en tant que cathode, est exposée à la solution
d'analyte et de son potentiel varie en fonction des ions présents dans la
solution.
Les électrodes
indicatrices peuvent être des types métalliques ou des versions de la membrane,
qui sont aussi appelés électrodes sélectives d'ions. Le potentiomètre est
utilisé pour effectuer des mesures de circuits à faible résistance. Pour une
utilisation avec des électrodes de verre de haute résistance, pH-mètres sont
adaptés pour effectuer des mesures électrochimiques des circuits à basse et
haute résistance. Une électrode de pH doit être trempé dans l'eau pour
fonctionner et a un but important en potentiométrie. Dans de bonnes conditions,
les propriétés électrochimiques de toute substance peuvent être déterminées par
une cellule électrochimique.