La potenciometría es un método utilizado en química electroanalítica para medir el potencial electroquímico de partículas cargadas. Se utiliza un sistema de electrodos para medir este potencial y detectar iones, mientras que otras sustancias también están presentes. Se colocan dos electrodos en una solución de analito y se conectan a un potenciómetro. Las mediciones siempre se realizan cuando hay poca o ninguna corriente presente, por lo que la composición de la sustancia medida no se altera, lo que hace posible el análisis cuantitativo.
En una celda electroquímica unida por el potenciómetro, se utiliza un electrodo de referencia que tiene un potencial independiente de cualquier temperatura o variable de analito. Los electrodos utilizados como referencia en potenciometría generalmente incluyen hidrógeno, calomelanos saturados o cloruro de plata. Se expone un electrodo indicador a la solución de analito y su potencial varía según los iones presentes en la solución. Cada electrodo se coloca en una solución separada y se conecta a un solo instrumento de potenciómetro, mientras que un puente de sal se expone a cada muestra, completando un circuito eléctrico.
El propósito de las mediciones con celdas electroquímicas es calcular las concentraciones de iones usando el potencial del electrodo, la constante universal de gas, la constante de Faraday, la carga de los iones y la temperatura en Kelvin. Las variables y constantes se utilizan para determinar el potencial de una sustancia utilizando la ecuación de Nernst, creada por primera vez a finales del siglo XIX. A principios de la década de 1800, se descubrió que el potencial podría ser diferente en cada lado de una membrana de vidrio si las concentraciones de iones hidronio variaban de un lado a otro.
Los instrumentos utilizados en potenciometría también incluyen medidores de pH. El pH define si una sustancia es ácida, básica o neutra, lo que puede afectar en gran medida las mediciones de potenciometría. En una celda electroquímica, un electrodo de referencia, llamado ánodo, tiene un potencial independiente de cualquier temperatura o variable de analito. Un electrodo indicador, a menudo denominado cátodo, se expone a la solución de analito y su potencial varía según los iones presentes en la solución.
Los electrodos indicadores pueden ser de tipo metálico o versiones de membrana, que también se denominan electrodos selectivos de iones. El potenciómetro se utiliza para realizar mediciones de circuitos con baja resistencia. Para su uso con electrodos de vidrio de alta resistencia, los medidores de pH son adecuados para realizar mediciones electroquímicas de circuitos de baja y alta resistencia. Un electrodo de pH debe empaparse en agua para que funcione y tiene un propósito importante en la potenciometría. En las condiciones adecuadas, las propiedades electroquímicas de cualquier sustancia pueden determinarse mediante una celda electroquímica.