Potenciometria

INTRODUCCION

El objetivo de una medición potenciométrica es obtener información acerca de la composición de una disolución mediante el potencial que aparece entre dos electrodos. La medición del potencial se determina bajo condiciones reversibles, en forma termodinámica, y esto implica que se debe dejar pasar el tiempo suficiente para llegar al equilibrio, extrayendo la mínima cantidad de intensidad, para no influir sobre el equilibrio que se establece entre la membrana y la disolución muestra.

Para obtener mediciones analíticas válidas en potenciometría, uno de los electrodos deberá ser de potencial constante y que no sufra cambios entre uno y otro experimento. El electrodo que cumple esta condición se conoce como electrodo de referencia. Debido a la estabilidad del electrodo de referencia, cualquier cambio en el potencial del sistema se deberá a la contribución del otro electrodo, llamado electrodo indicador o de trabajo.

Para las titulaciones potenciométricas se requieren técnicas de medición menos rigurosas cuando se tiene interés en medir los cambios de FEM de una celda que ocurre como consecuencia de la adición de un titulante de concentración conocida ala solución de ensayo.

ANTECEDENTES HISTORICOS

CLASIFICACION:

Según su aplicación se distinguen varios tipos:

• Potenciómetros de mando. Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.

• Potenciómetros de ajuste. Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.

Según la ley de variación de la resistencia :

• Potenciómetros lineales. La resistencia es proporcional al ángulo de giro.

• Logarítmicos. La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro.

• Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.

• Antilogarítmicos (exponenciales?)...

En los potenciómetros impresos la ley de resistencia se consigue variando la anchura de la pista resistiva, mientras que en los bobinados se ajusta la curva a tramos, con hilos de distinto grosor.

Potenciómetros multivuelta. Para un ajuste fino de la resistencia existen potenciómetros multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para completar el recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.

Tipos de potenciómetros de mando

• Potenciómetros rotatorios. Se controlan girando su eje. Son los más habituales pues son de larga duración y ocupan poco espacio.

• Potenciómetros deslizantes. La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor también lo es. Han estado de moda hace unos años y se usa, sobre todo, en ecualizadores gráficos, pues la posición de sus cursores representa la respuesta del ecualizador. Son más frágiles que los rotatorios y ocupan más espacio. Además suelen ser más sensibles al polvo.

• Potenciómetros múltiples. Son varios potenciómetros con sus ejes coaxiales, de modo que ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentación, autorradios, etc.

Potenciómetros digitales

Se llama potenciómetro digital a un circuito integrado cuyo funcionamiento simula el de un potenciómetro Analógico. Se componen de un divisor resistivo de n+1 resistencias, con sus n puntos intermedios conectados a un multiplexor analógico que selecciona la salida. Se manejan a través de una interfaz serie (SPI, I2C, Microwire, o similar). Suelen tener una tolerancia en torno al 20% y a esto hay que añadirle la resistencia debida a los switches internos, conocida como Rwiper. Los valores mas comunes son de 10K y 100K aunque varia en función del fabricante con 32, 64, 128, 512 y 1024 posiciones en escala logarítmica o lineal. Los principales fabricantes son Maxim, Intersil y Analog Devices. Estos dispositivos poseen las mismas limitaciones que los conversores DAC como son la corriente máxima que pueden drenar, que esta en el orden de los mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son monotónicos.

FUNDAMENTO

Esta técnica es utilizada para determinar la concentración de una especie electroactiva o de una disolución, empleando dos elementos fundamentales. Por un lado, utiliza un electrodo de referencia. Con este nombre se indica al electrodo que posee de manera inherente un potencial constante y conocido en relación con el tiempo. Así mismo se requiere de la presencia de un electrodo de trabajo. Este tipo de electrodo se caracteriza por contar con una gran sensibilidad en relación con la especie electroactiva. Estos electrodos de trabajo presentan una amplia gama de variedades, los podemos encontrar con distintos modelos y clases.

En esta técnica también entra en juego otro factor indispensable. Se trata de los electrodos selectivos. Los mismos, como su nombre lo adelanta, se encargan de la selección de los iones ( por eso se los conoce con la sigla ESI ) y también son denominados como electrodos de membrana. Además de esta opción hay otra más que se emplea en la potenciometría: los electrodos de pH, que son elaborados a través de un material de fibra de vidrio. Cabe mencionarse que éstos comenzaron a ser empleados a comienzos del siglo XX y evolucionaron tanto que actualmente se constituyen en el modelo más requerido a la hora de emplear la técnica electroanalítica. Otros electrodos que son considerados como apropiados para aplicar la potenciometría son, por mencionar algunos ejemplos, los electrodos de membrana de cristal, los electrodos confeccionados en vidrio, los que cuentan con una membrana en estado líquido, los que tienen una membrana polimérica y aquellos que son metálicos.

Existen dos métodos principalmente para realizar mediciones potenciométricas. El primero es hacer una sola medición de potencial de la celda, se llama potenciometría directa y se utiliza principalmente para calcular el pH de solución acuosa. En el segundo, el ión se puede titular y el potencial se mide en función del volumen del titulante y se le llama titulación potenciométrica la cual utiliza la medición de un potencial para detectar el punto de equivalencia de una titulación. El único requisito es que la reacción incluya un aumento o disminución de un ión sensible el electrodo. En una titulación potenciométrica directa el punto final de la reacción se detecta determinando el volumen en el cual ocurre un cambio de potencial relativamente grande cuando se adiciona el titulante.

PARTES INTERNAS Y EXTERNAS

La banda de resistencia, que es un material resistivo conformado por carbón o de cermet sobre un soporte duro como papel baquelizado, fibra, alúmina, etc. Ésta pista tiene sendos contactos en sus extremos

El dial corredizo, flecha o cursor que está conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.

Terminales, consta de dos terminales, con los cuales se forma una resistencia fija; y un terminal variable, con el cual se hace una resistencia variable.

El eje, que es lo que hace girar al cursor como una manivela.

El cuello enroscado, la tuerca.

CUIDADOS

Se tiene que tener especial cuidado al manejar los electrodos, que es la parte más importante del aparato, y no se debe olvidar que dichos electrodos se deben de mantener siempre hidratados, y al momento se sacarlos de cualquier sustancia, deben de ser cuidadosamente limpiados con agua destilada para evitar errores.

APLICACIONES

Los potenciómetros son usados principalmente como reóstatos conectando el cursor a uno de los terminales fijos, con el fin de controlar la corriente que circula a través de un

circuito; o como divisores de voltaje, los cuales permiten obtener cualquier valor devoltaje comprendido entre cero y el máximo voltaje aplicado a sus extremos.

Los potenciómetros son usados principalmente como reóstatos conectando el cursor a uno de los terminales fijos, con el fin de controlar la corriente que circula a través de un circuito; o como divisores de voltaje, los cuales permiten obtener cualquier valor de voltaje comprendido entre cero y el máximo voltaje aplicado a sus extremos.

BIBLIOGRAFIA

http://www.monografias.com/trabajos59/potenciometria/potenciometria.shtml

http://ciencia-basica-experimental.net/potenciometria.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Potenci%C3%B3metro

http://www.google.com.mx/#hl=es-419&sclient=psy-ab&q=partes+de+un+potenciometro&oq=partes+de+un+poten&aq=1&aqi=g2&aql=&gs_l=hp.3.1.0l2.0.0.2.31.0.0.0.0.0.0.0.0..0.0...0.0.M9_nkshk2O0&pbx=1&fp=1&biw=1280&bih=642&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.,cf.osb&cad=b

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