La mesure du pH. Un peu de théorie - Crison Instruments

1 Catalogue de Laboratoire 20041 re Edition8 Catalogue de Laboratoire 20041 re Edition9La d termination de l acidit des aliments est probablement l analyse la plus ancienne du monde. Le go t fut la premi re m thode utilis e. L tape suivante, plus scientifique, fut l utilisation des l ments naturels indicateurs, dont la couleur varie en fonction de l acidit ou de l alcalinit d un indicateurs ont repr sent la base pour l introduction post rieure des papiers indicateurs. l heure actuelle, l acidit ou l alca-linit peuvent tre quantifi es avec exactitude gr ce aux lectrodes et aux pH-m tres.

2 Le terme pHS rensen introduisit ce terme en 1909, et il le d crivait comme la me-sure du degr d acidit ou d alcalinit d une solution aqueuse. Le pH est d finit comme le logarithme n gatif de la concentration d ions H+.pH = - log [H+]Le caract re acide ou alcalin d un l ment d pend de la quantit de protons (H+) qu il dit, une forte concentra-tion de protons indique un pH tr s acide et une faible concentration de protons signifie que le pH est alcalin. l heure actuelle, la mesure du pH joue un r le important dans l analyse des aliments, et elle est devenue indispensa-ble dans pratiquement tous les secteurs. Pourquoi le pH est-il mesur ?

3 Une mesure exacte du pH permet de:- fabriquer des produits de qualit ;- obtenir des produits pr sentant des caract ristiques d finies et constantes;- r duire les co ts de production;- viter de nuire l environnement et de porter atteinte aux personnes;- tre conforme aux normes l gales; - am liorer notre connaissance des divers mat le pH est-il mesur ?Pour mesurer le pH, il faut disposer d une lectrode de pH et d un appareil appel pH-m tre. Pour analyser des chantillons diff rentes temp ratures, il est recommand d utiliser un capteur de temp rature. L utilisation d un agitateur permet d obtenir plus rapidement des r sultats plus pr cis.

4 Ce type d analyse a pris tellement d importance au cours de ces derni res ann es qu il est devenu indispensable d enregistrer lectroniquement les r sultats obtenus. C est pourquoi il est utile de connecter directement les appareils un PC pour obtenir et traiter plus facilement les capteur de pH, lectrode en verre lectrode g n rant un signal lectrique proportionnel au pH, selon la loi de Nernst. Les aspects de ce signal pris en compte sont:Point z ro: valeur du pH pour laquelle l lectrode g n re un potentiel de 0 mV. Dans la plupart des lectrodes, cette valeur est proche de pH d asym trie: mV g n r s par une lectrode plong e dans une solution de pH 7.

5 Il se situe g n ralement aux alentours de 20 : r ponse de l lectrode exprim e en mV par unit de pH. La pente th orique d une lectrode une temp rature de 25 C est de 59,16 mV/pH. Dans une lectrode neuve, la pente est proche de la valeur th : expression de la pente de l lectrode en termes relatifs. Elle est obtenue en divisant la valeur r elle de la pente par la valeur th orique, et elle est exprim e en %.Le potentiel d asym trie et la pente varient avec le temps et l utilisation de l lectrode, d o la n cessit de les talonner p riodiquement. talonnage avec des tamponsL talonnage consiste r gler les valeurs lues par un syst me de mesure du pH (appareil- lectrode) en fonction des valeurs de solutions tampon ( talons).

6 Cela permet de compenser les d viations du potentiel z ro et de la pente de l lectrode avec le quence d talonnageElle d pend de la pr cision requise par l utilisateur et de l effet des chantillons mesurer sur l lectrode. Un talonnage quotidien est g n ralement recommand , mais c est l utilisateur qui doit, partir de sa propre exp rience, d cider de l intervalle appropri entre chaque mesure du pH. Un peu de th orie

7 Catalogue de Laboratoire 20041 re Edition8 Catalogue de Laboratoire 20041 re Edition9 Agitation et pHL utilisation d un agitateur magn tique ou tige am liore la qualit des mesures en augmentant leur rapidit de r ponse et leur reproductibilit .La vitesse d agitation doit tre mod r e et identique pour les tampons et les automatique de la temp ratureLors d une mesure correcte de pH, les r sultats doivent tre exprim s avec la valeur de la temp rature laquelle la lecture est effectu e.

8 Exemple: la solution tampon de pH 7 est de 7,00 25 C et de 6,97 50 de la temp rature sur la mesure du sur l lectrodeLa pente de l lectrode varie avec la temp rature de fa on connue, selon la loi de pH-m tres compensent automatiquement cet effet gr ce la compensation automatique de la temp rature ( ).L appareil doit pour cela tre inform de la temp rature de l chantillon. Cela peut se faire de plusieurs fa ons: En connectant le pH-m tre l lectrode et une sonde de temp rature. En utilisant une lectrode dot e d une sonde de temp rature incorpor e dont le principal avantage est de simplifier la manipulation.

9 Avec un seul capteur et un seul c ble, les deux signaux, pH et temp rature, sont transmis l appareil. En introduisant manuellement la temp rature. Certaines applications ne requi rent pas de mesure de la temp rature, soit parce que la temp rature est constante, soit parce que la tol rance relative la valeur du pH est large. Dans ces cas, la temp rature de l chantillon peut tre manuellement introduite au moyen du clavier de l sur les solutions tamponChaque solution a un comportement sp cifique face la temp pH-m tres Crison conservent en m moire le tableau des valeurs du pH des solutions tampon diff rentes temp ratures, ce qui permet d effectuer un talonnage correct toute temp sur un chantillon d termin Le pH de chaque produit varie d une fa on diff rente en fonction de la temp rature, et l appareil ne peut par cons quent pas compenser cette variation.

10 D o la n cessit d exprimer ensemble les valeurs du pH et de la temp rature pour lesquelles la mesure a t effectu lors de la mesure du pH sans compensation de temp rature, en talonnant 25 CGLP (Good Laboratory Practice)Bonnes pratiques de laboratoire lors de la mesure du pHLes recommandations GLP visent assurer la qualit et la validit des analyses dans les conditions requises sont: - test automatique de l appareil;- compensation automatique de la d rive analogique;- mot de passe prot geant les programmes de mesure ;- affichage de la valeur de la mesure uniquement lorsque le point de stabilit est atteint. Impossibilit d obtenir une mesure erron e;- possibilit d imprimer des rapports dont l en-t te comporte la date et l heure de la mesure ou de l talonnage;- acc s facile la programmation de l appareil;- informations sur l talonnage: potentiel d asym trie, pente, date et heure;- message indiquant L talonnage a expir ;- impossibilit d talonner par diff rence de temp rature entre tampons;- protocole d talonnage fixe et obligatoire avec 2 ou 3 tampons certifi s que l appareil peut reconna tre;- talonnage et mesure en conditions identiques;- contr le de la dur e de la mesure et de la vitesse d agitation.