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.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Instrumentos Científicos y de Laboratorio S. A. de C. V., (ICLAB).

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Los tipos de suavizantes textiles

Los suavizantes textiles, que pertenecen al grupo de tensoactivos catiónicos, son aplicados normalmente en forma de emulsión. Una emulsión es una dispersión de un líquido en otro líquido (suavizante+agua), en la cual el tamaño de partícula es superior a dos micras.

Los suavizantes textiles son productos que confieren a los materiales textiles una serie de propiedades deseables por los usuarios. Entre ellas destacan la mejora al sentido del tacto, ya que logra tejidos más suaves y por lo tanto, más agradables y lisos.

Industrias Proeza, S. A. de C. V., brinda a la industria textil una amplia gama de productos auxiliares como: suavizantes, detergentes, humectantes, secuestrantes, dispersantes, lubricantes, etc., para todo tipo de fibras naturales, sintéticas y sus mezclas, así como para tejido de punto.

En el caso de los suavizantes, la empresa maneja los siguientes:

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El dril de algodón, la cual es la tela fuerte de algodón usada para hacer jeans, denim o pantalones vaqueros, siempre ha sido un favorito de los consumidores estadounidenses. Pero en el futuro, podría ser aún más popular porque será más cómodo.

Durante el clima caliente del verano, los pantalones vaqueros clásicos pueden parecer pesados con la humedad absorbida. Ahora científicos e ingenieros del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) han creado una mezcla de algodón y lino que hará los pantalones vaqueros más cómodos para llevar aún en el calor del verano.

El dril de algodón es uno de los productos de telas más producidos en el mundo. El lino es casi tres veces más fuerte que el algodón, haciéndolo una de las más fuertes fibras naturales conocidas. Materiales de ropa, tales como el dril de algodón y telas de punto hechas de estas mezclas particulares de algodón y lino, podrían ser comparados con una nueva forma de lino que no se arruga.

En la Estación de Investigación de la Calidad de Algodón mantenida por ARS en Clemson, Carolina del Sur, el ingeniero Jonn A. Foulk trabaja con técnicos para mezclar el algodón con el lino para crear nuevos hilos. La proporción especifica de las nuevas mezclas imparta "manejo de la humedad" al dril de algodón y telas de punto. El trabajo se realiza en la instalación de hilar, equipada con los últimos adelantos, en la estación.

Agregar el lino a la tela de ropa ayuda a mantener el cuerpo fresco en parte porque el lino mejora la capacidad de la tela de extraer la humedad fuera de la piel. Otra característica valiosa del lino es la capacidad de la tela de secarse rápidamente. Los investigadores están evaluando las mezclas de algodón y lino para utilización en ropa atlética y otra ropa.

Los investigadores de la estación en Clemson también están incrustando las fibras de lino en polímeros para crear materiales compuestos y hojas no tejidas para varios usos industriales.

La estación ahora está buscando socios comerciales adicionales, incluyendo los fabricantes de telas y de ropa, para llevar la tecnología al próximo nivel de desarrollo.

El lino es una buena cosecha para cultivar en rotación con el algodón en el sudeste de EE.UU. Adicionalmente, los subproductos del procesamiento de las fibras naturales de lino son completamente reciclables, pero aquellos generados del procesamiento de las fibras sintéticas generalmente no son reciclables.

Lea más sobre la investigación en la revista "Agricultural Research" de noviembre 2005.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.