پی ایچ کی پیمائش کا بنیادی اصول
کیمیاوی رد عمل کے عمل کا تعین کرنے کے لیے استعمال ہونے والا واقف اور قدیم صفر موجودہ پیمائش کا طریقہ شاید پی ایچ کی پیمائش ہے۔ عام طور پر، پی ایچ کی پیمائش کا استعمال محلول کی تیزابیت یا الکلائیٹی کا تعین کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہاں تک کہ کیمیاوی طور پر خالص پانی میں بھی انحطاط کی ایک ٹریس مقدار ہوتی ہے، اور اس کی آئنائزیشن مساوات یہ ہے: H2O H2O=H3O-OH - (1) اس حقیقت کی وجہ سے کہ پانی کی صرف ایک بہت ہی کم مقدار کو الگ کیا جاتا ہے، اس کی داڑھ کی حراستی آئنز عام طور پر ایک منفی طاقت کا اظہار ہوتا ہے۔ حسابات کے لیے داڑھ کے ارتکاز کی منفی طاقت کے استعمال سے بچنے کے لیے، ماہر حیاتیات سورنسن نے 1909 میں تجویز کیا کہ اس تکلیف دہ قدر کو لوگارتھم سے بدلیں اور اسے "پی ایچ ویلیو" کے طور پر بیان کریں۔ ریاضیاتی طور پر، پی ایچ کی قدر کو عام طور پر استعمال ہونے والے ہائیڈروجن آئن ارتکاز کے منفی لوگارتھم کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ یعنی pH=ایک لاگ [H]
(2) درجہ حرارت پر آئن پروڈکٹ کے مضبوط انحصار کی وجہ سے، پروسیس کنٹرول کی پی ایچ ویلیو کے لیے، حل کے درجہ حرارت کی خصوصیات کو بیک وقت جاننا ضروری ہے۔ صرف اس صورت میں جب ماپا میڈیم ایک ہی درجہ حرارت پر ہو اس کی pH قدر کا موازنہ کیا جا سکتا ہے۔ تولیدی پی ایچ قدر حاصل کرنے کے لیے، پی ایچ کی پیمائش کے لیے پوٹینٹیومیٹرک تجزیہ استعمال کیا جاتا ہے۔ ممکنہ تجزیہ کے طریقہ کار میں استعمال ہونے والے الیکٹروڈ کو بنیادی بیٹری کہا جاتا ہے۔ اس بیٹری کے وولٹیج کو الیکٹرو موٹیو فورس (EMF) کہا جاتا ہے۔ یہ الیکٹرو موٹیو فورس (EMF) ڈھائی بیٹریوں پر مشتمل ہے۔ نصف خلیوں میں سے ایک کو ماپنے والا الیکٹروڈ کہا جاتا ہے، اور اس کی صلاحیت کا تعلق مخصوص آئن سرگرمی سے ہے۔ دوسرا آدھا سیل ایک حوالہ آدھا سیل ہے، جسے عام طور پر حوالہ الیکٹروڈ کہا جاتا ہے، جو عام طور پر ماپنے والے محلول سے جڑا ہوتا ہے اور صنعتی پی ایچ میٹر سے جڑا ہوتا ہے۔ معیاری ہائیڈروجن الیکٹروڈ تمام ممکنہ پیمائشوں کا حوالہ نقطہ ہے۔ معیاری ہائیڈروجن الیکٹروڈ ایک پلاٹینم تار ہے جو پلاٹینم کلورائڈ کے ساتھ الیکٹروپلیٹڈ (لیپت) ہے اور ہائیڈروجن گیس سے گھرا ہوا ہے۔ سب سے زیادہ مانوس اور عام طور پر استعمال ہونے والا پی ایچ انڈیکیٹر الیکٹروڈ شیشے کا الیکٹروڈ ہے۔ یہ شیشے کی ٹیوب ہے جس کے آخر میں پی ایچ حساس شیشے کی فلم اڑا دی جاتی ہے۔ ٹیوب KCI بفر محلول سے بھری ہوئی ہے جس میں سیر شدہ AgCI ہے، جس کی pH ویلیو 7 ہے۔ ممکنہ فرق جو شیشے کی فلم کے دونوں طرف موجود ہے اور pH قدر کی عکاسی کرتا ہے نرنسٹ فارمولے کی پیروی کرتا ہے: E=Eo۔ 1n [H3oq (3) n.] فارمولے میں، E ممکنہ ہے؛ E الیکٹروڈ کا معیاری وولٹیج ہے۔ R گیس کا مستقل ہے؛ T کیلون درجہ حرارت ہے۔ F فیراڈے مستقل ہے؛ N پیمائش شدہ آئن کی والینس ہے؛ [HO] HO آئن کی سرگرمی ہے۔ جیسا کہ اوپر کی مساوات سے دیکھا جا سکتا ہے، ممکنہ E اور HO آئنوں کی سرگرمی اور درجہ حرارت کے درمیان ایک خاص تعلق ہے۔ ایک مخصوص درجہ حرارت پر، ممکنہ E کی پیمائش ln [HO] (pH حاصل کرنے کے لیے لاگ [HO] میں تبدیل) کا حساب لگا سکتی ہے، جو کہ pH کا پتہ لگانے کا بنیادی اصول ہے۔ نرنسٹ فارمولے میں، درجہ حرارت ایک متغیر کے طور پر ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھے گا، ممکنہ قدر بھی بڑھے گی۔ درجہ حرارت میں ہر 1 ڈگری اضافے پر، یہ 0.2 mV/pH کی ممکنہ تبدیلی کا سبب بنے گا۔ pH قدر سے ظاہر ہوتا ہے، pH قدر 0.0033 فی LPH فی I~C سے مختلف ہوتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ 20-30 ڈگری اور 7pH کے ارد گرد پیمائش کے لیے، درجہ حرارت کی تبدیلیوں کی تلافی کی ضرورت نہیں ہے۔ 30 ڈگری سے زیادہ یا 20 ڈگری سے کم درجہ حرارت اور پی ایچ کی قدر 8 سے زیادہ یا 6 سے کم والی ایپلی کیشنز کے لیے، درجہ حرارت کی تبدیلیوں کی تلافی ہونی چاہیے۔
