پی ایچ میٹر کا اصول اور ساخت
1. پی ایچ میٹر
pH (تیزابیت) میٹر پوٹینٹیومیٹرک طریقہ سے حل میں H پلس سرگرمی کی پیمائش کرنے کا ایک آلہ ہے۔ pH میٹر سے ماپی جانے والی قدر ایک طریقہ ہے جو محلول کے pH کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس کا اظہار محلول میں H پلس آئن ارتکاز کے منفی لوگارتھم سے ہوتا ہے، یعنی: pH= ー lg[H plus ]
پی ایچ میٹر جو ہم استعمال کرتے ہیں وہ دو حصوں پر مشتمل ہے: ایک برقی میٹر اور ایک الیکٹروڈ۔ اصل پیمائش میں، الیکٹروڈ کو ناپا جانے والے محلول میں ڈوبا جاتا ہے، اور محلول میں H پلس آئنوں کا ارتکاز ایک ملی وولٹ لیول وولٹیج سگنل میں بدل جاتا ہے، جو الیکٹرک میٹر میں داخل ہوتا ہے۔ الیکٹرک میٹر سگنل کو بڑھاتا ہے اور اسے لوگارتھم کے ذریعے پی ایچ میں تبدیل کرتا ہے، اور پھر پی ایچ کو ملی وولٹ لیول ڈسپلے کے آلے سے ظاہر کیا جاتا 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۔ ہائیڈروجن آئنوں کے ارتکاز میں تبدیلی کی وجہ سے شیشے کے الیکٹروڈ کے پوٹینشل میں تبدیلی اس اور کیلومیل الیکٹروڈ کے درمیان پوٹینشل کی تبدیلی کا سبب بنتی ہے، جو فارمولے کے مطابق ہونا چاہیے (2-6)
E=E0-2.3026RT/F………(2-6)
فارمولے میں:
ای الیکٹرو موٹیو فورس، ایم وی؛
ای0-الیکٹروڈ معیاری الیکٹرو موٹیو فورس، ایم وی؛
R ایک داڑھ گیس مستقل ہے؛
T کیلون میں مطلق درجہ حرارت ہے۔
F فیراڈے مستقل ہے۔
یہ فارمولہ (2-6) سے دیکھا جا سکتا ہے کہ پی ایچ کی پیمائش کرتے وقت درجہ حرارت بھی ایک اہم اثر انگیز عنصر ہے۔ ہمیں درجہ حرارت کی تبدیلی پر توجہ دینی چاہیے اور پیمائش کرتے وقت اسے مدنظر رکھنا چاہیے۔ اس وقت، سب سے زیادہ استعمال ہونے والے پی ایچ الیکٹروڈ جامع الیکٹروڈ ہیں، جن میں شیشے کے الیکٹروڈ اور کیلومیل الیکٹروڈ مشترکہ ہوتے ہیں۔
2. پی ایچ الیکٹروڈ
الیکٹروڈ پی ایچ میٹر کا لازمی حصہ ہیں۔ پی ایچ کی پیمائش ایک کیمیکل بیٹری کے ذریعہ کی جاتی ہے جو پیمائش کرنے والے الیکٹروڈ اور ایک حوالہ الیکٹروڈ پر مشتمل ہوتی ہے۔
(1) pH ماپنے والے الیکٹروڈ کو pH اشارہ کرنے والا الیکٹروڈ بھی کہا جاتا ہے، جو محلول میں ہائیڈروجن آئنوں کی سرگرمی کا جواب دیتا ہے، اور اس کے مطابق الیکٹروڈ پوٹینشل تبدیل ہوتا ہے۔ تقریباً تمام جدید پی ایچ میٹر شیشے کے الیکٹروڈ کو ماپنے والے الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔
(2) حوالہ الیکٹروڈ (انریٹ الیکٹروڈ) کا محلول میں ہائیڈروجن آئنوں کی سرگرمی کا کوئی جواب نہیں ہے۔ پی ایچ پیمائش میں، یہ مستقل صلاحیت کے ساتھ نصف سیل کے طور پر کام کرتا ہے اور پی ایچ پیمائش کے الیکٹروڈ کے ساتھ ایک کیمیکل بیٹری بناتا ہے، ایک مقررہ حوالہ پوٹینشل فراہم کرتا ہے اور اسے برقرار رکھتا ہے۔
(3) ایک جامع الیکٹروڈ ایک الیکٹروڈ ہے جو پی ایچ ماپنے والے الیکٹروڈ اور ایک حوالہ الیکٹروڈ کو جوڑتا ہے۔ مرکب الیکٹروڈ مادوں کو آکسائڈائز کرنے اور کم کرنے سے متاثر نہیں ہوتے ہیں، ان کی تیز رفتار توازن ہوتی ہے، اور بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ فی الحال، یہ الیکٹروڈ بنیادی طور پر پی ایچ کی پیمائش میں استعمال ہوتے ہیں۔ شیشے کے اشارے کے الیکٹروڈ یا شیشے کے مرکب الیکٹروڈ سے قطع نظر، وہ تمام پتلی فلم والے الیکٹروڈ ہیں۔ جھلی کی صلاحیت کا ناپے ہوئے محلول میں ہائیڈروجن آئن کی سرگرمی کے ساتھ نرنسٹ کا تعلق ہے، جو پتلی فلم الیکٹروڈ کی منفرد خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ خصوصیات الیکٹروڈ خود اور استعمال کی شرائط سے متاثر ہوتی ہیں۔ ، اور پیمائش کے نتائج پر اثر پڑتا ہے۔
