पीएच मीटर माप इलेक्ट्रोड और इसकी चयन विधि
एंटीमनी मापने वाला इलेक्ट्रोड एक शुद्ध एंटीमनी सक्रिय सतह वाला अर्ध धातु है। इलेक्ट्रोड का एंटीमनी संपर्क हाइड्रोजन ऑक्साइड परत बनाने के लिए रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरता है। एंटीमनी इलेक्ट्रोड अन्य इलेक्ट्रोड की तरह pH पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं इसका कारण यह है कि यह ऑक्साइड परत pH को समझ सकती है। हालाँकि, एंटीमनी इलेक्ट्रोड माप के लिए ग्लास या आयन संवेदनशील क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (ISFET) इलेक्ट्रोड जितने अच्छे नहीं हैं, क्योंकि pH और तापमान के प्रति उनकी प्रतिक्रिया गैर-रैखिक है। इसका मानक तापमान 0-80~C तक सीमित है, और मानक pH सीमा 2-11 है। ऑक्सीकरण या विरूपण प्रतिक्रियाएँ एंटीमनी इलेक्ट्रोड के माप को बाधित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, क्लोरीन या सल्फाइट की उपस्थिति के कारण ऑक्सीकरण या विरूपण। क्योंकि एंटीमनी संपर्क संभावित ऑक्सीकरण या विरूपण पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं। एंटीमनी इलेक्ट्रोड अब pH माप के लिए शायद ही कभी उपयोग किए जाते हैं, केवल हाइड्रोफ्लोरिक एसिड समाधान युक्त प्रक्रियाओं में। क्योंकि 4 से कम या बराबर pH मान वाला हाइड्रोफ्लोरिक एसिड समाधान ग्लास या आयन संवेदनशील क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (ISFET) इलेक्ट्रोड को जल्दी से नुकसान पहुंचा सकता है। हालांकि, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड समाधान में एंटीमनी इलेक्ट्रोड का उपयोग भी सीमित है, क्योंकि जब पीएच मान 2 से कम या बराबर होता है तो माप परिणाम प्राप्त करना मुश्किल होता है।
ग्लास मापने वाले इलेक्ट्रोड में एक विशेष मैकेनिज्म ग्लास शामिल होता है जो pH के साथ बदलने वाले mV सिग्नल का उत्सर्जन कर सकता है। ग्लास इलेक्ट्रोड आम तौर पर 1 से 12 तक के pH मानों के प्रति बहुत रैखिक mV प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं। ग्लास इलेक्ट्रोड के निर्माता आम तौर पर विभिन्न तापमान स्थितियों के अनुरूप अलग-अलग मोटाई के इलेक्ट्रोड प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, 0 से 80~C या 20 से 110~(2) तक के तापमान वाले ग्लास इलेक्ट्रोड उपयुक्त होते हैं। फिर भी, मोटे ग्लास इलेक्ट्रोड अभी भी नाजुक होते हैं और टूटने या टूटने का खतरा होता है। 11 से अधिक या बराबर pH वाले घोल में ग्लास इलेक्ट्रोड का उपयोग करने से सोडियम त्रुटि हो सकती है, कम हाइड्रोजन सांद्रता वाले घोल की तुलना में, ग्लास इलेक्ट्रोड आमतौर पर उच्च सोडियम सांद्रता वाले घोल के प्रति अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं। अन्य घोल, जैसे पोटेशियम, भी इस प्रतिक्रिया से ग्रस्त होते हैं। वास्तविक मान से कम pH माप रीडिंग आम तौर पर pH 0. 1 से 0. 3 पर होती है। उच्च pH घोल इलेक्ट्रोड को जंग भी लगा सकते हैं। उच्च तापमान और उच्च pH वाले घोल pH के प्रति ग्लास इलेक्ट्रोड की प्रतिक्रिया को प्रभावित कर सकते हैं और उनके जीवनकाल को छोटा कर सकते हैं. उच्च pH वाले घोल के लिए मोटे ग्लास इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है. इसके विपरीत, कम pH वाले घोल जैसे कि pH 1 से कम या उसके बराबर, में ग्लास इलेक्ट्रोड एक एसिड त्रुटि उत्पन्न करेगा. चूँकि घोल में एसिड और पानी का अनुपात अधिक होता है, इसलिए ग्लास फिल्म और इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया दोनों प्रभावित होंगे. इसके अलावा, उच्च एसिड सांद्रता वाले घोल सटीकता को प्रभावित कर सकते हैं, और यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हाइड्रोफ्लोरिक एसिड जंग खा सकता है और अंततः ग्लास इलेक्ट्रोड को नुकसान पहुंचा सकता है. एक सामान्य नियम यह है कि हाइड्रोफ्लोरिक एसिड या pH 4 से कम या उसके बराबर वाले घोल ग्लास इलेक्ट्रोड के जीवनकाल को छोटा कर देंगे.
3 आयन संवेदनशील क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (ISFET) मापने वाले इलेक्ट्रोड का उपयोग 1970 के दशक से सेंसर के रूप में किया जाता रहा है, लेकिन इसका उपयोग हाल ही में औद्योगिक माप में किया जाने लगा है। इसका मुख्य कारण यह है कि ISFET इलेक्ट्रोड का डिज़ाइन अक्सर माप त्रुटियाँ उत्पन्न करता है और इसे हर दिन बार-बार कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होती है। आयन संवेदनशील क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (ISFET प्रदर्शन। ग्लास इलेक्ट्रोड की तुलना में, इसमें कोई सोडियम त्रुटि नहीं है और एसिड त्रुटि ग्लास इलेक्ट्रोड की तुलना में कम पीएच समाधानों में बहुत छोटी है। ऑक्सीकरण / विरूपण प्रतिक्रिया आयन संवेदनशील क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के पीएच प्रतिक्रिया को बाधित नहीं करेगी। वास्तव में, अब तक इसे किसी भी परिस्थिति से बाधित नहीं पाया गया है। आयन संवेदनशील क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रोड पीएच 0-14 से सही रैखिक एमवी प्रतिक्रिया प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, ग्लास इलेक्ट्रोड केवल l2 की पीएच सीमा के भीतर प्रतिक्रिया दे सकते हैं, और एंटीमनी इलेक्ट्रोड केवल 1l की पीएच सीमा के भीतर प्रतिक्रिया दे सकते हैं। इसके अलावा, यह स्वाभाविक रूप से बहुत मजबूत है, जबकि ग्लास इलेक्ट्रोड नाजुक हैं। कई माप वातावरण में, आयन संवेदनशील क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का पीएच इलेक्ट्रोड रासायनिक संक्षारण, जांच संदूषण और सामान्य क्षति के लिए एंटीमनी या ग्लास इलेक्ट्रोड की तुलना में कम संवेदनशील हाइड्रोफ्लोरिक एसिड भी इसे जल्दी से नुकसान पहुंचा सकता है। इसके अलावा, कुछ रासायनिक जंग वास्तव में आयन संवेदनशील क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रोड के ग्लास या एंटीमनी इलेक्ट्रोड की तुलना में अधिक गंभीर जंग का कारण बनती है
