Electrodo selectivo de fluoruro

Un electrodo selectivo de fluoruro es un tipo de electrodo selectivo de iones sensible a la concentración de iones fluoruro . Un ejemplo común es el electrodo de fluoruro de lantano .

Electrodo de fluoruro de lantano

En el electrodo de fluoruro de lantano, el elemento sensor es un cristal de fluoruro de lantano (LaF ₃ ), dopado con fluoruro de europio (II) (EuF ₂ ) para crear vacantes en la red . Este cristal es un conductor iónico en virtud de la movilidad de los iones de fluoruro que saltan entre las vacantes en la red. Se puede construir una celda electroquímica utilizando un cristal de este tipo como membrana que separa dos soluciones de fluoruro. Esta celda actúa como una celda de concentración con transferencia donde el número de transporte de fluoruro es 1. Como la transferencia de carga a través del cristal se debe casi exclusivamente al fluoruro, el electrodo es altamente específico para el fluoruro. El único ion que interfiere significativamente es el hidróxido (OH ⁻ ). Generalmente, este "error alcalino" se puede evitar amortiguando la muestra a un pH inferior a 7.

Diagrama de celdas

El diagrama de celdas de un arreglo experimental típico es:

${\displaystyle {\ce {Ag,AgCl|NaF|LaF3|}}}$Solución de analito de fluoruro

dónde:

• ${\displaystyle {\ce {Hg|1/2Hg2Cl2 | KCl(sat)}}}$es un electrodo de referencia externo
• ${\displaystyle {\ce {NaF,NaCl | AgCl,Ag |}}}$es una referencia interna dentro del electrodo selectivo de fluoruro

Electrodo de referencia

Algunos electrodos de referencia disponibles comercialmente tienen una unión interna que minimiza el potencial de unión líquida entre la solución de muestra y el electrolito en el electrodo de referencia (KCl). El electrolito interno tiene una composición fija y la respuesta del electrodo está dada por la ecuación de Nernst :

E = E ⁰  − RT / F en una _{F ⁻} ,

dónde:

• E es el potencial celular medido,
• E ⁰ es el potencial de celda estándar,
• R es la constante del gas ideal,
• T es la temperatura en kelvin ,
• F es la constante de Faraday (9,6485309×10 ⁴ C/mol).
• a _{F ⁻} es la actividad del ion fluoruro.

Referencias

• Light, Truman S.; Cappuccino, Carleton C. (1975). "Determinación de flúor en pasta de dientes utilizando un electrodo selectivo de iones". Journal of Chemical Education . 52 (4): 247–50. Bibcode :1975JChEd..52..247L. doi :10.1021/ed052p247. PMID  1133123.

Martin S. Frant y James W. Ross Jr. Electrodo para detectar la actividad de iones de fluoruro en solución. Science 23 de diciembre de 1966: vol. 154, n.º 3756, págs. 1553-1555

Lectura adicional

• Electrodos selectivos de iones de fluoruro