pH میٹر کے اصول اور ساختی اجزاء
1. پی ایچ میٹر
پی ایچ (تیزابیت) میٹر پوٹینٹیومیٹرک طریقہ کے ذریعہ حل میں H+ کی سرگرمی کا تعین کرنے کا ایک آلہ ہے۔ pH میٹر محلول میں H+ آئنوں کے ارتکاز کے منفی لوگارتھم کے لحاظ سے محلول کی تیزابیت یا الکلائیٹی کی نشاندہی کرنے کے لیے استعمال ہونے والی قدر کی پیمائش کرتا ہے، یعنی pH=ーlg[H+]۔
پی ایچ میٹر جو ہم استعمال کرتے ہیں وہ دو حصوں پر مشتمل ہے: میٹر اور الیکٹروڈ۔ اصل پیمائش میں، الیکٹروڈ کو ماپا جانے والے محلول میں ڈوبا جاتا ہے، محلول میں H + آئنوں کی ارتکاز کو ملی وولٹ وولٹیج سگنل، ان پٹ میٹر میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ میٹر سگنل کو بڑھا دے گا، اور لوگارتھمک پی ایچ میں تبدیلی کے بعد، اور پھر ملی وولٹ لیول ڈسپلے میٹر کے ذریعے پی ایچ کو ظاہر کرتا ہے۔
پی ایچ میٹر ایک گلاس الیکٹروڈ کو ماپنے والے الیکٹروڈ کے طور پر اور ایک کیلومیل الیکٹروڈ کو ریفرنس الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ شیشے کے الیکٹروڈ پوٹینشل میں تبدیلیوں کی وجہ سے ہائیڈروجن آئن کے ارتکاز میں تبدیلی، جس کے نتیجے میں اس کے الیکٹروڈ اور کیلومیل الیکٹروڈ کے درمیان پوٹینشل میں تبدیلیاں آتی ہیں، فارمولے (2-6) کے مطابق ہونی چاہئیں۔
E=E0-2.3026RT/F............(2-6)
فارمولے میں:
E ایک برقی صلاحیت، mV؛
E0 ایک الیکٹروڈ معیاری برقی پوٹینشل، mV؛
R a molar gas constant;
T a Kelvin مطلق درجہ حرارت؛
F a فیراڈے مستقل۔
فارمولے سے (2-6) پی ایچ درجہ حرارت کی پیمائش میں بھی ایک اہم عنصر دیکھا جا سکتا ہے، پیمائش میں درجہ حرارت کی تبدیلی پر توجہ دینا چاہئے، اور اسے مدنظر رکھنا چاہئے۔ فی الحال جامع الیکٹروڈ کے لیے استعمال ہونے والے پی ایچ الیکٹروڈ، شیشے کے الیکٹروڈز کو کیلومیل کے الیکٹروڈ کے ساتھ ملایا گیا ہے۔
2.pH الیکٹروڈ
الیکٹروڈ پی ایچ میٹر کی ساخت کا ایک ناگزیر حصہ ہے۔ پی ایچ کی پیمائش الیکٹروڈ کی پیمائش کے ذریعے ہوتی ہے، ریفرنس الیکٹروڈ مکمل کرنے کے لیے کیمیائی بیٹری پر مشتمل ہوتا ہے۔
(1) پی ایچ پیمائش الیکٹروڈ، پی ایچ اشارے الیکٹروڈ کے طور پر بھی جانا جاتا ہے، حل میں ہائیڈروجن آئن کی سرگرمی کا ردعمل ہے، الیکٹروڈ ممکنہ تبدیلیاں. تقریباً تمام جدید پی ایچ میٹر گلاس الیکٹروڈ کو ماپنے والے الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔
(2) حوالہ الیکٹروڈ (غیر فعال الیکٹروڈ)، حل میں ہائیڈروجن آئن کی سرگرمی کا کوئی جواب نہیں ہے۔ pH پیمائش میں، یہ ایک مستقل ممکنہ آدھے خلیے کے طور پر اور pH پیمائش کا الیکٹروڈ ایک کیمیکل سیل بناتا ہے، تاکہ ایک مقررہ حوالہ پوٹینشل فراہم اور برقرار رکھا جا سکے۔
(3) جامع الیکٹروڈ پی ایچ پیمائش الیکٹروڈ اور حوالہ الیکٹروڈ کا ایک مجموعہ ہے۔ جامع الیکٹروڈ آکسائڈائزنگ اور مادہ کو کم کرنے سے متاثر نہیں ہوتا ہے، توازن تیزی سے، زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، موجودہ پی ایچ کی پیمائش بنیادی طور پر اس طرح کے الیکٹروڈ ہیں. چاہے شیشے کے اشارے کا الیکٹروڈ ہو یا شیشے کا مرکب الیکٹروڈ، ایک فلم الیکٹروڈ ہے، فلم کی صلاحیت اور محلول میں ماپا ہوا ہائیڈروجن آئن کی سرگرمی توانائی سے شروع ہونے والا تعلق ہے، جو فلم الیکٹروڈ کی منفرد کارکردگی کی عکاسی کرتا ہے، یہ خصوصیات خود الیکٹروڈ کے ذریعہ اور اثرات کی شرائط کا استعمال، اور پیمائش کے کردار کے نتائج پر۔
