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Electrochimie

Analyses électrochimiques - Banc de référence primaire pour les mesures de pH

Mesure du pH, une mesure de routine

Le pH-mètre est, après la balance et le thermomètre, l'instrument de mesure le plus répandu dans les laboratoires d'analyse chimique (95% des laboratoires en sont équipés). La mesure du pH, mesure de routine très utilisée trouve son application dans des secteurs très divers. Le pH gouverne un grand nombre de réactions en biologie, il peut traduire l'existence d'une pollution dans le domaine de l'environnement, ou être révélateur d'un désordre métabolique en médecine.

Mise en place de la chaîne de raccordements des mesures de pH

Afin de mettre en place la chaîne de traçabilité des mesures de pH au niveau français, le LNE a développé un banc de référence primaire de pH-métrie.

Deux axes pour le transfert vers les laboratoires d'essais et d'étalonnages sont envisagés :

  • le premier consiste à certifier des matériaux de référence primaires et secondaires afin d'assurer la traçabilité des mesures aux unités du système international et de certifier ainsi les solutions commerciales de tampon pH,
  • le deuxième axe repose sur la conduite d'études spécifiques nécessitant l'utilisation d'une cellule sans jonction dans les secteurs tels que l'environnement (pluies acides, eaux de surface, eaux de mer), le secteur médical (pH du sang et du plasma)…en vue de définir de nouveaux protocoles de calibrage et/ou de développer de nouveaux matériaux de référence.

Le développement d'un banc secondaire est en cours de réalisation, ce banc pourra permettre la certification de matériaux secondaires (ou de solutions commerciales).

Le LNE participe activement à des groupes de travail nationaux et européens afin de mettre en place des protocoles sur l'évaluation des appareils de mesures de pH in-situ.

Banc de référence primaire en pHmétrie

Ce banc (fig. 1), à l'origine de la chaîne de traçabilité nationale pour les mesures de pH, repose sur la mesure d'une force électromotrice entre une électrode à hydrogène et une électrode de référence Ag/AgCl dans une cellule sans jonction contenant la solution à mesurer (fig. 2).

Figure 2 : cellule sans jonction

Figure 2 : cellule sans jonction
 

Figure 1 : banc de référence primaire de pH-métrie

Figure 1 : banc de référence
primaire de pH-métrie

La participation du LNE à des comparaisons internationales a confirmé nos capacités d'étalonnage entre 15 et 37 °C avec une incertitude élargie moyenne de 0,004 unité pH et a permis de placer le LNE au rang des meilleurs laboratoires nationaux de métrologie pour les mesures primaires de pH (cf. fig. 3).

Figure 3 : Résultats de la comparaison internationale sur une solution tampon de carbonates

Figure 3 : Résultats de la comparaison internationale sur une solution tampon de carbonates

Développement de la gamme des pH

Nos méthodes ont été validées pour les solutions tampons de phtalates, phosphates et borates et carbonates (gamme de pH comprise entre 4 et 10).

Bibliographie / publications

R. Philippe, C. Rivier, I. Maksimov, "Banc de référence de pH-métrie", Congrès international de métrologie, Toulon, octobre 2003

R. Champion, C. Rivier, "Etat de l'art de la mesure primaire du pH", Revue Française de Métrologie, avril 2006

[Pour télécharger les documents
consultez la page publications téléchargeables]

Accréditations

Le LNE est accrédité Cofrac, depuis le 15 janvier 2004, pour l'étalonnage des matériaux de référence primaires pour des pH compris entre 4 et 9,2.

[Consultez notre base de données accréditations]

 

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