Glossaire
Potentiométrie - Mesure du pH ou d’une concentration

L’article [P 2 115] rappelle quels ont été les développements de la potentiométrie pour parvenir à ce qu’elle est devenue aujourd’hui. Il est consacré aux principes généraux de mise en œuvre de la potentiométrie. On y décrit les deux grandes mesures réalisables par potentiométrie : celle du pH et celle d’une concentration d’ions ou de molécules.

Présenté ainsi, il pourrait apparaître que le domaine d’application de la potentiométrie est somme toute limité. Ce n’est évidemment pas le cas.

La mesure du pH, à l’origine du développement de la potentiométrie, constitue toujours un domaine privilégié d’action (en milieu aqueux et dans les solvants) (§ 1). On rappelle d’abord les principes généraux de cette mesure, outre sa définition même, et les moyens de le mesurer.

L’électrode de verre constitue la plupart du temps le moyen de mesure idéal. Ce n’est toutefois pas toujours le cas, en particulier pour des milieux complexes ou corrosifs, qui n’autorisent pas l’utilisation du verre. C’est la raison pour laquelle on cite, outre l’électrode à hydrogène, des électrodes dites du second genre (à quinhydrone, à antimoine), qui peuvent constituer des solutions de remplacement, ainsi que l’ISFET pH.

On décrit les caractéristiques de fonctionnement des électrodes de verre, car elles conditionnent la fiabilité de la mesure du pH. Si l’utilisation d’une électrode de verre associée à un dispositif de délivrance automatique d’acide ou de base de part et d’autre d’un point de consigne peut constituer un moyen pour piloter en continu le contrôle du pH d’un milieu liquide, la plupart du temps, on utilise des tampons d’acidité. Le premier cas relève plus des procédés industriels (où l’utilisation des tampons n’est guère envisageable), le second étant mis en œuvre dans les laboratoires d’analyse et de contrôle. Les caractéristiques de fonctionnement des tampons et leur composition selon les milieux visés sont décrites.

La mesure d’une concentration d’ions ou de molécules étend grandement les possibilités de la potentiométrie. On décrit le principe de la mesure, et les caractéristiques générales de mise en œuvre des électrodes indicatrices d’ions (§ 2). L’important problème de la sélectivité, et de l’incidence sur la mesure de la présence d’autres ions, est exposé. Les différents types d’électrodes indicatrices d’ions sont décrits, qu’elles exploitent un potentiel d’oxydoréduction, ou un potentiel de membrane. Enfin, on décrit aussi les électrodes à gaz, qui constituent une catégorie un peu différente.