Potensi sambungan cairan disebut perbedaan potensial yang diamati pada antarmuka dua larutan dengan konsentrasi berbeda, yang bersentuhan melalui membran, misalnya. Perbedaan potensial ini disebabkan oleh fakta bahwa ion dari larutan yang lebih pekat cenderung berdifusi menuju larutan yang lebih encer, pada kecepatan yang berbeda, menghasilkan lapisan ganda ion dengan muatan yang berbeda, membentuk perbedaan potensial antara keduanya.
Pada gambar di atas kita dapat melihat larutan natrium klorida berdifusi melalui membran; anion klorida (Cl – ) bermigrasi lebih cepat daripada kation natrium (Na + ). Ini adalah bagaimana lapisan ganda terbentuk yang menghasilkan potensi ikatan cair, juga disebut potensi difusi. Potensi ini seringkali kecil, hanya beberapa milivolt, tetapi tidak mungkin diukur secara eksperimental, hanya dapat dihitung.
Potensi membran sel adalah contoh biologis dari potensi pengikatan cairan. Ion berdifusi melalui membran sel semipermeabel dan bertanggung jawab untuk transmisi impuls saraf, di antara fenomena lainnya.
Mobilitas beberapa ion pada suhu kamar (25 C):
|
NH 4 + 7,61 10 -8 |
(m 2 / (s V) |
oh – |
20.50 10 -8 |
(m 2 / (s V) |
|
Na + 5,1910 -8 |
(m 2 / (s V) |
Cl – |
7.91 10 -8 |
(m 2 / (s V) |
|
K + 7,62 · 10 -8 |
(m 2 / (s V) |
TIDAK 3 – |
7.40 10 -8 |
(m 2 / (s V) |
|
H + 36.30 · 10 -8 |
(m 2 / (s V) |
HCO 3 – |
4.61 10 -8 |
(m 2 / (s V) |
Berikut adalah beberapa potensi persimpangan cair, (25 C)
|
Solusi A |
Solusi B |
Potensial persimpangan (mV) |
|
0,1 M NaCl |
KCl 3,5 M |
-0,2 |
|
0,1 M NaCl |
0,1 M KCl |
-6.4 |
|
1,0 M NaCl |
KCl 3,5 M |
-1.9 |
|
0,1 M HCl |
0,1 M KCl |
+27.0 |
|
0,1 M HCl |
KCl 3,5 M |
+3.1 |
Potensial sambungan cair merupakan halangan untuk melakukan pengukuran potensiometri langsung secara akurat , karena fenomena potensial difusi terjadi antara elektroda referensi dan larutan yang mengelilinginya, dan sulit untuk mengetahui besarnya pengaruhnya terhadap beda potensial yang akan terjadi. diukur.
Elektroda referensi terdiri dari konduktor logam yang bersentuhan dengan larutan dengan komposisi konstan dan konsentrasi tinggi, yang disebut elektrolit referensi. Elektrolit ini bersentuhan dengan larutan yang akan diukur melalui diafragma, yang merupakan membran berpori tempat penyatuan cairan terjadi. Anion dan kation dari elektrolit referensi, yang konsentrasinya lebih tinggi dari larutan yang akan diukur, akan cenderung mengalir ke arah itu. Jika ion bermigrasi pada kecepatan yang berbeda, maka potensial ikatan cair akan muncul.
Potensi ini tergantung pada jenis, suhu dan konsentrasi elektrolit referensi. Agar potensial difusi ini menjadi konstan dan sekecil mungkin dan dengan demikian tidak mengganggu pengukuran, elektrolit referensi harus dipilih yang ion-ionnya memiliki mobilitas yang serupa. Konsentrasi elektrolit ini harus tinggi, 5 sampai 10 kali lebih tinggi dari yang diharapkan dalam larutan yang akan diukur. Langkah-langkah lain yang harus diambil untuk meminimalkan potensi ini adalah dengan memilih diafragma yang sesuai, dan mempertahankan kecepatan pengadukan yang konstan.