پی ایچ میٹر کی پیمائش کا الیکٹروڈ اور اس کے انتخاب کا طریقہ
اینٹیمونی ماپنے والا الیکٹروڈ ایک نیم دھات ہے جس کی خالص اینٹیمونی فعال سطح ہے۔ الیکٹروڈ کا اینٹیمونی رابطہ ہائیڈروجن آکسائیڈ پرت پیدا کرنے کے لیے کیمیائی رد عمل سے گزرتا ہے۔ اینٹیمونی الیکٹروڈ دوسرے الیکٹروڈ کی طرح پی ایچ کا جواب دینے کی وجہ یہ ہے کہ یہ آکسائڈ پرت پی ایچ کو سمجھ سکتی ہے۔ تاہم، اینٹیمونی الیکٹروڈ پیمائش کے لیے گلاس یا آئن حساس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر (ISFET) الیکٹروڈ کی طرح اچھے نہیں ہیں، کیونکہ پی ایچ اور درجہ حرارت پر ان کا ردعمل نان لائنر ہے۔ اس کا معیاری درجہ حرارت 0-80~C تک محدود ہے، اور معیاری پی ایچ رینج 2-11 ہے۔ آکسیکرن یا اخترتی کے رد عمل اینٹیمونی الیکٹروڈ کی پیمائش میں خلل ڈال سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، کلورین یا سلفائٹ کی موجودگی کی وجہ سے آکسیکرن یا اخترتی۔ کیونکہ اینٹیمونی رابطے ممکنہ آکسیکرن یا اخترتی کا جواب دے سکتے ہیں۔ اینٹیمونی الیکٹروڈز اب شاذ و نادر ہی پی ایچ کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں، صرف ہائیڈرو فلورک ایسڈ محلول پر مشتمل عمل میں۔ کیونکہ 4 سے کم یا اس کے برابر pH ویلیو والا ہائیڈرو فلورک ایسڈ محلول شیشے یا آئن حساس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر (ISFET) الیکٹروڈ کو تیزی سے نقصان پہنچا سکتا ہے۔ تاہم، ہائیڈرو فلورک ایسڈ محلول میں اینٹیمونی الیکٹروڈ کا استعمال بھی محدود ہے، کیونکہ جب پی ایچ ویلیو 2 سے کم یا اس کے برابر ہو تو پیمائش کے نتائج حاصل کرنا مشکل ہوتا ہے۔
شیشے کی پیمائش کرنے والے الیکٹروڈ میں ایک خاص میکانزم گلاس شامل ہوتا ہے جو ایک ایم وی سگنل خارج کر سکتا ہے جو پی ایچ کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے۔ شیشے کے الیکٹروڈز عام طور پر 1 سے 12 تک کی pH قدروں کے لیے ایک بہت ہی لکیری mV ردعمل ظاہر کرتے ہیں۔ شیشے کے الیکٹروڈ کے مینوفیکچررز عام طور پر درجہ حرارت کے مختلف حالات کے مطابق مختلف موٹائی کے الیکٹروڈ فراہم کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، 0 سے 80~C یا 20 سے 110~(2) درجہ حرارت کے ساتھ شیشے کے الیکٹروڈ موزوں ہیں۔ اس کے باوجود، موٹے شیشے کے الیکٹروڈ اب بھی نازک ہیں اور ٹوٹنے یا ٹوٹنے کا شکار ہیں۔ 11 سے زیادہ یا اس کے برابر pH والے محلول میں شیشے کے الیکٹروڈز کا استعمال سوڈیم کی خرابیوں کا باعث بن سکتا ہے، جیسا کہ کم ہائیڈروجن ارتکاز والے محلولوں کے مقابلے میں، شیشے کے الیکٹروڈز عام طور پر زیادہ سوڈیم ارتکاز والے محلول کے لیے زیادہ جوابدہ ہوتے ہیں۔ دیگر محلول، جیسے پوٹاشیم، بھی اس ردعمل کا شکار ہیں۔ حقیقی قدر سے کم پی ایچ پیمائش کی ریڈنگ عام طور پر پی ایچ 0. 1 سے 0. 3 پر ہوتی ہے۔ ہائی پی ایچ سلوشنز بھی الیکٹروڈ کو خراب کر سکتے ہیں۔ اعلی درجہ حرارت اور اعلی پی ایچ حل شیشے کے الیکٹروڈ کے پی ایچ کے ردعمل کو متاثر کر سکتے ہیں اور ان کی عمر کو کم کر سکتے ہیں۔ موٹے شیشے کے الیکٹروڈ اعلی پی ایچ حل کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ اس کے برعکس، کم پی ایچ حل میں، جیسے پی ایچ 1 سے کم یا اس کے برابر، شیشے کا الیکٹروڈ تیزاب کی خرابی پیدا کرے گا۔ چونکہ محلول میں تیزاب اور پانی کا تناسب زیادہ ہے، شیشے کی فلم اور الیکٹروڈ ردعمل دونوں متاثر ہوں گے۔ اس کے علاوہ، تیزابیت کی زیادہ مقدار والے محلول درستگی کو متاثر کر سکتے ہیں، اور یہ نوٹ کرنا بھی ضروری ہے کہ ہائیڈرو فلورک ایسڈ زنگ آلود ہو سکتا ہے اور بالآخر شیشے کے الیکٹروڈ کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔ ایک عام قاعدہ یہ ہے کہ ہائیڈرو فلورک ایسڈ یا پی ایچ 4 سے کم یا اس کے مساوی حل شیشے کے الیکٹروڈ کی عمر کو کم کر دیتے ہیں۔ ایک زیادہ درست وضاحت یہ ہے کہ شیشے کے الیکٹروڈ غیر مستحکم ہوتے ہیں اور جب 10 mol/L ہائیڈرو فلورک ایسڈ میں ناپا جاتا ہے تو یہ زنگ آلود ہو سکتے ہیں۔ شیشے کے الیکٹروڈ کے مقابلے میں، اینٹیمونی ماپنے والے الیکٹروڈز ہائیڈرو فلورک ایسڈ سنکنرن کے خلاف زیادہ مضبوط مزاحمت رکھتے ہیں۔
3 آئن حساس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر (ISFET) ماپنے والا الیکٹروڈ 1970 کی دہائی سے بطور سینسر استعمال ہو رہا ہے، لیکن یہ حال ہی میں صنعتی پیمائش میں استعمال ہوا ہے۔ اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ ISFET الیکٹروڈ کا ڈیزائن اکثر پیمائش کی غلطیاں پیدا کرتا ہے اور اسے ہر روز کثرت سے کیلیبریٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ آئن حساس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر (آئی ایس ایف ای ٹی کی کارکردگی۔ شیشے کے الیکٹروڈ کے مقابلے میں، اس میں کوئی سوڈیم کی خرابی نہیں ہے اور شیشے کے الیکٹروڈ کے مقابلے کم پی ایچ سلوشنز میں تیزاب کی خرابی بہت چھوٹی ہے۔ آکسیڈیشن/ڈیفارمیشن ری ایکشن آئن حساس فیلڈ کے پی ایچ ردعمل میں خلل نہیں ڈالے گا۔ -اثر ٹرانزسٹرز، اب تک یہ نہیں پایا گیا کہ آئن حساس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر پی ایچ 0-14 سے صحیح لکیری جواب دے سکتے ہیں۔ l2 کی پی ایچ رینج کے اندر، اور اینٹیمونی الیکٹروڈز صرف 1l کی پی ایچ رینج کے اندر ہی جواب دے سکتے ہیں، اس کے علاوہ، یہ فطری طور پر بہت مضبوط ہے، جبکہ شیشے کے الیکٹروڈ بہت سے پیمائش کے ماحول میں، آئن حساس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز کا پی ایچ الیکٹروڈ ہوتا ہے۔ اینٹیمونی یا شیشے کے الیکٹروڈ کے مقابلے میں کیمیائی سنکنرن، تحقیقاتی آلودگی اور عام نقصان کے لیے کم حساس ہے تاہم، یہ شیشے کے الیکٹروڈ کے مقابلے میں زیادہ درجہ حرارت کے سنکنرن حل کے لیے زیادہ حساس ہے، حالانکہ یہ شیشے سے بہتر پیمائش کو برقرار رکھ سکتا ہے۔ یا اینٹیمونی الیکٹروڈ. ہائیڈرو فلورک ایسڈ بھی اسے جلدی نقصان پہنچا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، کچھ کیمیائی سنکنرن دراصل آئن حساس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر الیکٹروڈز کے شیشے یا اینٹیمونی الیکٹروڈز کے مقابلے میں زیادہ شدید سنکنرن کا سبب بنتا ہے۔
