پی ایچ میٹر اور تحلیل شدہ آکسیجن تجزیہ کار کیسے کام کرتے ہیں۔
سب سے پہلے، پانی کے معیار کے تجزیہ کار کے کام کے اصول
1. پی ایچ میٹر کے کام کرنے والے اصول
پانی کی pH قدر تحلیل شدہ مادوں کی مقدار پر منحصر ہے، لہذا pH قدر پانی کے معیار میں تبدیلی کی حساسیت کی نشاندہی کر سکتی ہے۔ پی ایچ ویلیو کی تبدیلی سے جانداروں کی افزائش اور بقاء پر بہت زیادہ اثر پڑتا ہے، اور فعال کیچڑ کے حیاتیاتی کیمیائی فعل کو بھی شدید متاثر کرتا ہے، یعنی علاج کے اثر کو۔ سیوریج کی پی ایچ ویلیو عام طور پر 6.5 اور 7 کے درمیان کنٹرول کی جاتی ہے۔ پانی کیمیاوی طور پر غیر جانبدار ہوتا ہے، اور پانی کے کچھ مالیکیول مندرجہ ذیل فارمولے کے مطابق بے ساختہ گل جاتے ہیں: H2O=H جمع جمع OH-، یعنی گل سڑ کر ہائیڈروجن آئنوں اور ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں ایک غیر جانبدار محلول میں، ہائیڈروجن آئنوں H پلس اور ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں OH- کی ارتکاز دونوں 10-7 mol/l ہیں، اور pH قدر بیس 10: pH کے ساتھ ہائیڈروجن آئن کے ارتکاز کے لوگارتھم کا منفی نمبر ہے۔ {9}}لاگ، اتنا غیر جانبدار محلول کا پی ایچ 7 کے برابر ہے۔ اگر ہائیڈروجن آئنوں کی زیادہ مقدار ہے، پی ایچ کی قدر 7 سے کم ہے، اور محلول تیزابی ہے۔ دوسری صورت میں، اگر ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں کی زیادتی ہو تو حل الکلائن ہوتا ہے۔
پی ایچ کی قدر عام طور پر پوٹینومیٹرک طریقہ سے ماپا جاتا ہے۔ عام طور پر، ایک مستقل ممکنہ حوالہ الیکٹروڈ اور ایک ماپنے والے الیکٹروڈ کو گالوانک سیل بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ گالوانک سیل کی الیکٹرو موٹیو قوت ہائیڈروجن آئنوں کے ارتکاز پر منحصر ہے اور محلول کے پی ایچ پر بھی منحصر ہے۔ پلانٹ پی ایچ سینسرز اور پی ایچ ٹرانسمیٹر استعمال کرتا ہے۔ پیمائش کرنے والے الیکٹروڈ پر پی ایچ کے لیے حساس شیشے کا ایک خاص پروب موجود ہے، جو خاص شیشے سے بنا ہے جو بجلی چلا سکتا ہے اور ہائیڈروجن آئنوں کو پھیلا سکتا ہے، اور اس میں پیمائش کی اعلیٰ درستگی اور اچھی اینٹی مداخلت کی خصوصیات ہیں۔ جب شیشے کی تحقیقات ہائیڈروجن آئنوں کے ساتھ رابطے میں آتی ہے، تو ایک برقی صلاحیت پیدا ہوتی ہے۔ پوٹینشل کو ایک حوالہ الیکٹروڈ کے خلاف چاندی کے کلورائد محلول میں معطل چاندی کے تار سے ماپا جاتا ہے۔ اگر pH قدر مختلف ہے، تو متعلقہ پوٹینشل بھی مختلف ہے، جو ٹرانسمیٹر کے ذریعے معیاری 4-20mA آؤٹ پٹ میں تبدیل ہو جاتی ہے۔
2. تحلیل آکسیجن تجزیہ کار کے کام کے اصول
پانی میں آکسیجن کا مواد پانی کی خود کو صاف کرنے کی ڈگری کو مکمل طور پر دکھا سکتا ہے۔ فعال کیچڑ کا استعمال کرتے ہوئے حیاتیاتی علاج کے پلانٹس کے لیے، ہوا کے ٹینک اور آکسیڈیشن ڈچ کے آکسیجن مواد کو جاننا بہت ضروری ہے۔ سیوریج میں تحلیل شدہ آکسیجن کا اضافہ انیروبک مائکروجنزموں کے علاوہ دیگر حیاتیاتی سرگرمیوں کو فروغ دے گا، لہذا یہ غیر مستحکم مادوں کو ہٹا سکتا ہے اور قدرتی طور پر آکسائڈائزڈ آئن سیوریج کو صاف کرنے میں سہولت فراہم کرتا ہے۔ آکسیجن کے مواد کا تعین کرنے کے تین اہم طریقے ہیں: خودکار رنگ میٹرک تجزیہ اور کیمیائی تجزیہ پیمائش، پیرا میگنیٹک طریقہ پیمائش، اور الیکٹرو کیمیکل طریقہ پیمائش۔ پانی میں تحلیل شدہ آکسیجن کی مقدار کو عام طور پر الیکٹرو کیمیکل طریقہ سے ماپا جاتا ہے۔
آکسیجن پانی میں تحلیل ہو سکتی ہے، اور حل پذیری کا انحصار درجہ حرارت، پانی کی سطح کے کل دباؤ، جزوی دباؤ اور پانی میں تحلیل ہونے والے نمکیات پر ہوتا ہے۔ ماحول کا دباؤ جتنا زیادہ ہوگا، پانی کی آکسیجن کو تحلیل کرنے کی صلاحیت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ تعلق کا تعین ہنری کے قانون اور ڈالٹن کے قانون سے ہوتا ہے۔ ہنری کا قانون کہتا ہے کہ گیس کی حل پذیری اس کے جزوی دباؤ کے متناسب ہے۔
مثال کے طور پر آکسیجن کی پیمائش کرنے والے سینسر کو لے کر، الیکٹروڈ ایک کیتھوڈ (عام طور پر سونے اور پلاٹینم سے بنا ہوا)، کرنٹ کے ساتھ ایک کاؤنٹر الیکٹروڈ (چاندی)، اور کرنٹ کے بغیر حوالہ الیکٹروڈ (چاندی) پر مشتمل ہوتا ہے۔ الیکٹروڈ ایک الیکٹرولائٹ میں ڈوبا ہوا ہے جیسا کہ KCl، KOH ان میں سے، سینسر ایک ڈایافرام سے ڈھکا ہوا ہے، جو الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹ کو مائع سے الگ کرتا ہے جس کی پیمائش کی جاتی ہے، اس طرح سینسر کی حفاظت ہوتی ہے، الیکٹرولائٹ کو فرار ہونے سے روکتا ہے، اور الیکٹرولائٹ کو باہر نکلنے سے روکتا ہے۔ غیر ملکی مادوں کی مداخلت جو آلودگی اور زہر کا باعث بنتی ہے۔ کاؤنٹر الیکٹروڈ اور کیتھوڈ کے درمیان پولرائزنگ وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے۔ اگر ماپنے والے سیل کو تحلیل شدہ آکسیجن کے ساتھ پانی میں ڈبو دیا جاتا ہے، تو آکسیجن ڈایافرام کے ذریعے پھیل جاتی ہے اور کیتھوڈ پر موجود آکسیجن کے مالیکیولز (الیکٹرانز کی زیادتی) ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں میں کم ہو جاتے ہیں: O2 پلس 2H2O پلس 4e-® 4OH-۔ سلور کلورائیڈ کے برابر الیکٹرو کیمیکل کاؤنٹر الیکٹروڈ (الیکٹران کی کمی): 4Ag پلس 4Cl- ® 4AgCl پلس 4e-۔ ہر آکسیجن مالیکیول کے لیے، کیتھوڈ 4 الیکٹران خارج کرتا ہے، اور کاؤنٹر الیکٹروڈ کرنٹ بنانے کے لیے الیکٹرانوں کو قبول کرتا ہے۔ کرنٹ کی شدت ناپے گئے سیوریج کے آکسیجن جزوی دباؤ کے متناسب ہے۔ سگنل ٹرانسفارمر کو سینسر پر تھرمل مزاحمت کے ذریعہ ماپا جانے والے درجہ حرارت کے سگنل کے ساتھ بھیجا جاتا ہے۔ ٹرانسمیٹر سینسر میں ذخیرہ شدہ آکسیجن مواد اور آکسیجن کے جزوی دباؤ اور درجہ حرارت کے درمیان تعلق کی وکر کا استعمال کرتے ہوئے پانی میں آکسیجن کے مواد کا حساب لگاتا ہے، اور پھر اسے معیاری سگنل آؤٹ پٹ میں تبدیل کرتا ہے۔ حوالہ الیکٹروڈ کا کام کیتھوڈک صلاحیت کا تعین کرنا ہے۔ تحلیل شدہ آکسیجن سینسر کا رسپانس ٹائم یہ ہے: 3 منٹ کے بعد حتمی پیمائش شدہ قدر کا 90 فیصد، اور 9 منٹ کے بعد حتمی پیمائش شدہ قدر کا 99 فیصد؛ کم بہاؤ کی شرح کی ضرورت 0.5cm/s ہے۔
