Cos’è la Potenziometria e Come Funziona
La potenziometria rappresenta una tecnica di analisi elettrochimica che si basa sulla misurazione della differenza di potenziale all’interno di una cella galvanica, in assenza quasi totale di corrente. Questa tecnica è ampiamente impiegata per determinare le concentrazioni delle specie coinvolte nelle reazioni elettrochimiche agli elettrodi. Essa può essere impiegata nella forma diretta, per calcolare la concentrazione di una specie, oppure nella forma indiretta, durante le titolazioni potenziometriche per individuare il punto finale di una reazione. Lo strumento principale utilizzato per effettuare tali misure è il potenziometro, un dispositivo capace di rilevare la differenza di potenziale tra due elettrodi.
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Il Funzionamento del Potenziometro
Il funzionamento del potenziometro consiste nel valutare la forza elettromotrice di una pila, misurando la differenza di potenziale ai suoi capi, in condizioni in cui tale forza elettromotrice coincide con la differenza di potenziale ai morsetti, senza che si verifichi un assorbimento di corrente. È fondamentale operare in condizioni di reversibilità termodinamica per evitare variazioni nelle concentrazioni delle specie coinvolte e, di conseguenza, nel potenziale E, a causa del passaggio di corrente.
Schema e Funzionamento del Potenziometro
Il potenziometro è costituito da vari elementi, tra cui un alimentatore, una resistenza variabile SW, un elettrodo di lavoro W, un controelettrodo C, un interruttore T e un amperometro i che misura la corrente che passa attraverso la cella elettrochimica.
Secondo la legge di Ohm, la corrente attraverso la parte alta del circuito è determinata da iup = EPS/Rab, mentre la corrente attraverso la parte bassa del circuito è data da ilow = Ecell/Rcb. Quando entrambe le correnti sono pari a zero, il potenziale della cella elettrochimica può essere calcolato tramite l’equazione Ecell = EPS Rcb / Rab.
Per determinare il potenziale della cella, si chiude il circuito con l’interruttore e si modifica la resistenza variabile finché la corrente attraverso l’amperometro è pari a zero. Quando ciò accade, si utilizza l’equazione sopra citata per calcolare il potenziale della cella.
Conclusioni
La potenziometria, sia diretta che indiretta, è una tecnica di analisi elettrochimica fondamentale per determinare le concentrazioni delle specie coinvolte in reazioni elettrochimiche agli elettrodi. Il funzionamento di questa tecnica si basa sulla misurazione della differenza di potenziale all’interno di una cella galvanica, in assenza quasi totale di corrente, con l’ausilio di un potenziometro progettato per tale scopo.
