پی ایچ میٹر کی ڈھلوان کیا ہے؟
الیکٹروڈ کے ملی وولٹ سگنل کو پی ایچ ویلیو میں تبدیل کرنے کے لیے پی ایچ میٹر کی ڈھلوان کو پی ایچ میٹر استعمال کرتا ہے۔ یہ مختلف بفرز کے ساتھ ماپا جانے والے وولٹیج کے فرق کو بفر pl فرق سے تقسیم کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ پی ایچ میٹر میں ڈھلوان کا حساب نرنسٹ مساوات کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔ عام طور پر، ڈھلوان اس وقت تک ظاہر نہیں ہوتا جب تک توازن کیلیبریٹ نہ ہو جائے۔ ڈھلوان اس بات کا تعین کرنے کا ایک معیار ہے کہ آیا الیکٹروڈ کی زندگی ختم ہو گئی ہے۔
اشارے کی ضرورت ہے۔ عام طور پر، الیکٹروڈ کی زندگی کے تین درجے ہوتے ہیں۔ انشانکن کے بعد، نئے الیکٹروڈ کی ڈھلوان 95% اور 105% کے درمیان ہے۔ اگر ڈھلوان 90 سے کم ہے تو، الیکٹروڈ کو تبدیل کرنے کی سفارش کی جاتی ہے، ورنہ یہ اس کی پیمائش کی درستگی کو متاثر کرے گا۔ pH میٹر کیلیبریشن کے لیے pH انشانکن حل۔ ڈھلوان کا حساب آپ کے تیار کردہ حل کی صلاحیت کی پیمائش کرنے والے الیکٹروڈ سے متعلق ہے۔ تین معیاری بفر ہیں۔ کیلیبریٹ کرتے وقت، عام طور پر دو کافی ہوتے ہیں۔ اگر تینوں انشانکن میں شامل ہیں، تو اس کے مطابق ڈھلوان مختلف ہوں گے۔
pH میٹر سے مراد وہ آلہ ہے جو محلول کی pH قدر کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ پی ایچ میٹر بنیادی بیٹری کے اصول پر کام کرتا ہے۔ پرائمری بیٹری کے دو الیکٹروڈز کے درمیان الیکٹرو موٹیو فورس نرنسٹ کے قانون پر مبنی ہے، جس کا تعلق الیکٹروڈ کی خصوصیات اور محلول میں ہائیڈروجن آئنوں کے ارتکاز دونوں سے ہے۔ پرائمری بیٹری کی الیکٹرو موٹیو فورس اور ہائیڈروجن آئن ارتکاز کے درمیان ایک مماثل تعلق ہے۔ ہائیڈروجن آئن ارتکاز کا منفی لوگارتھم pH قدر ہے۔ پی ایچ میٹر ایک عام تجزیاتی آلہ ہے جو زراعت، ماحولیاتی تحفظ، صنعت اور دیگر شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ مٹی کا پی ایچ مٹی کی سب سے اہم بنیادی خصوصیات میں سے ایک ہے۔ پی ایچ پیمائش کے عمل کے دوران ماپا جانے والے محلول کا درجہ حرارت اور آئنک طاقت جیسے عوامل پر غور کیا جانا چاہیے۔
پی ایچ کیا ہے؟ pH لاطینی لفظ "Pondus hydrogenii" (Pondus=پریشر، پریشر ہائیڈروجنیم=ہائیڈروجن) کا مخفف ہے اور اسے کسی مادہ میں ہائیڈروجن آئنوں کی سرگرمی کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس سرگرمی کا براہ راست تعلق پانی کے محلول کی تیزابیت، غیر جانبداری اور الکلائیٹی سے ہے۔ پانی کیمیائی طور پر غیر جانبدار ہے، لیکن یہ آئنوں کے بغیر نہیں ہے۔ یہاں تک کہ کیمیاوی طور پر خالص پانی بھی ٹریس کی مقدار میں الگ ہو جاتا ہے: سختی سے کہا جائے تو ہائیڈروجن نیوکلی پانی کے مالیکیولز کے ساتھ ہائیڈریٹ ہونے سے پہلے آزاد حالت میں موجود نہیں ہوتے۔
H2O+ H2O=H3O++ OHˉ۔ چونکہ ہائیڈرونیم آئنوں (H3O+) کے ارتکاز کو ہائیڈروجن آئنوں (H+) کے ارتکاز کی طرح سمجھا جاتا ہے، اس لیے مندرجہ بالا فارمولے کو عام طور پر استعمال ہونے والی شکل میں آسان بنایا جا سکتا ہے: H2O=H++ OHˉ
یہاں مثبت ہائیڈروجن آئنوں کو کیمسٹری میں "H+ ions" یا "ہائیڈروجن نیوکلی" کے طور پر ظاہر کیا گیا ہے۔ ہائیڈرونیم نیوکلی کو "ہائیڈرونیم آئنوں" کے طور پر پیش کیا جاتا ہے۔ منفی ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں کو "ہائیڈرو آکسائیڈ آئنز" کہا جاتا ہے۔
بڑے پیمانے پر کارروائی کے قانون کا استعمال کرتے ہوئے، خالص پانی کے انحراف کو ظاہر کرنے کے لیے ایک توازن مستقل پایا جا سکتا ہے:
K٪ 7b٪ 7b0٪ 7d٪ 7dH3O٪ 2b٪ c3٪ 97OH٪ 7b٪ 7b3٪ 7d٪ 7dH2O
چونکہ پانی کی صرف ایک بہت ہی کم مقدار کو الگ کیا جاتا ہے، اس لیے پانی کی داڑھ کا ارتکاز درحقیقت ایک مستقل ہے، اور ایک توازن مستقل K ہے جسے پانی کے آئن پروڈکٹ KW کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
KW=K×H2O KW= H3O+·OH－=10－7·10－7=10－14mol/l (25 ڈگری)
یعنی، 25 ڈگری پر ایک لیٹر خالص پانی کے لیے، H3O+ آئنوں کے 10-7 moles اور OHˉ آئنوں کے 10-7 moles ہوتے ہیں۔
غیر جانبدار محلول میں، ہائیڈروجن آئنوں H+ اور ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں OHˉ کی ارتکاز دونوں 10-7mol/l ہیں۔ جیسے:
اگر اضافی ہائیڈروجن آئن H+ ہیں، تو محلول تیزابی ہے۔ تیزاب ایک ایسا مادہ ہے جو ہائیڈروجن آئنوں H+ کو پانی کے محلول میں الگ کر سکتا ہے۔ اسی طرح، اگر OHˉ آئن کو آزاد کیا جاتا ہے، تو محلول الکلین ہے۔ لہٰذا، H+ ویلیو دینا محلول کی خصوصیات کو ظاہر کرنے کے لیے کافی ہے، چاہے وہ تیزابی ہو یا الکلین۔ اس مالیکیولر ارتکاز کی منفی طاقت کو استعمال کرنے سے بچنے کے لیے، ماہر حیاتیات سورنسن نے 1909 میں تجویز کیا کہ اس تکلیف دہ قدر کو استعمال کیا جانا چاہیے۔ اقدار کو لوگارتھمز سے تبدیل کیا جاتا ہے اور "پی ایچ ویلیو" کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ ریاضی کے لحاظ سے، پی ایچ کو ہائیڈروجن آئن ارتکاز کے منفی لوگارتھم کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ یعنی pH=-log[H+]۔
