10.4 : Potenziometria: Panoramica

La potenziometria è una tecnica analitica che misura la differenza di potenziale tra due elettrodi in una cella elettrochimica senza assorbire alcuna corrente significativa che potrebbe alterare la composizione della soluzione. Questo metodo impiega un elettrodo indicatore, che scambia gli elettroni con la soluzione dell'analita, e un elettrodo di riferimento con un potenziale costante. Ogni elettrodo è immerso in una soluzione composta da due semicelle. In una configurazione convenzionale, l'elettrodo di riferimento funge da anodo (elettrodo di sinistra), il sito di ossidazione in cui gli elettroni vengono persi, mentre l'elettrodo indicatore funge da catodo (elettrodo di destra), dove avviene la riduzione e vengono guadagnati degli elettroni. Queste semicelle sono collegate tramite un ponte salino, solitamente riempito con un elettrolita inerte, per evitare cortocircuiti e miscele di soluzioni. Il potenziale della cella è determinato calcolando la differenza tra i potenziali di riduzione - la misura della tendenza di una sostanza ad acquisire elettroni - al catodo e all'anodo. Per garantire delle misurazioni accurate nelle celle che utilizzano ponti salini, devono essere considerati i potenziali di giunzione liquida che si sviluppano alle interfacce tra le soluzioni elettrolitiche dissimili. Tuttavia, questi effetti possono essere ridotti mantenendo mobilità ioniche bilanciate ed elevate concentrazioni di sale. L'equazione di Nernst può stimare la concentrazione dell'analita, ma per effettuare delle misurazioni più precise, devono essere presi in considerazione anche fattori come la dipendenza dalla temperatura e gli effetti matrice. Nel complesso, la potenziometria è una tecnica preziosa per analizzare varie soluzioni e determinare le loro composizioni chimiche.