पीएच मीटर का सिद्धांत और संरचना

पीएच मीटर का सिद्धांत और संरचना

1.पीएच मीटर
पीएच (अम्लता) मीटर एक ऐसा उपकरण है जो पोटेंशियोमेट्रिक विधि का उपयोग करके घोल में H+ गतिविधि को मापता है। पीएच मीटर द्वारा मापा गया मान घोल के पीएच को व्यक्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक विधि है। इसे घोल में H+ आयन सांद्रता के ऋणात्मक लघुगणक द्वारा व्यक्त किया जाता है, अर्थात: pH=ーlg[H+]।

हम जिस pH मीटर का उपयोग करते हैं, वह दो भागों से बना होता है: एक इलेक्ट्रिक मीटर और एक इलेक्ट्रोड। वास्तविक माप में, इलेक्ट्रोड को मापने के लिए घोल में डुबोया जाता है, और घोल में H+ आयन सांद्रता को मिलिवोल्ट-स्तर वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है, जिसे इलेक्ट्रिक मीटर में इनपुट किया जाता है। इलेक्ट्रिक मीटर सिग्नल को बढ़ाता है और लॉगरिदमिक रूप से इसे pH में परिवर्तित करता है, और फिर मिलिवोल्ट लेवल डिस्प्ले मीटर pH प्रदर्शित करता है।

पीएच मीटर मापने वाले इलेक्ट्रोड के रूप में एक ग्लास इलेक्ट्रोड और संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में एक कैलोमेल इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है। हाइड्रोजन आयन सांद्रता में परिवर्तन के कारण ग्लास इलेक्ट्रोड के विभव में परिवर्तन के कारण इसके और कैलोमेल इलेक्ट्रोड के बीच विभव में परिवर्तन होता है, जिसे सूत्र (2-6) के अनुसार होना चाहिए।

ई=ई0-2.3026आरटी/एफ…………(2-6)

सूत्र में:

ई - विद्युत चालक बल, एमवी;

E0 - इलेक्ट्रोड मानक विद्युत चालक बल, mV;

R प्रति मोल गैस स्थिरांक है;

T केल्विन में निरपेक्ष तापमान है;

F - फैराडे स्थिरांक.

समीकरण (2-6) से देखा जा सकता है कि pH मापते समय तापमान भी एक महत्वपूर्ण कारक है। मापते समय, आपको तापमान के परिवर्तन पर ध्यान देना चाहिए और इसे ध्यान में रखना चाहिए। वर्तमान में, pH के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले अधिकांश इलेक्ट्रोड मिश्रित इलेक्ट्रोड हैं, जो ग्लास इलेक्ट्रोड और कैलोमेल इलेक्ट्रोड को मिलाते हैं।

2.pH इलेक्ट्रोड
इलेक्ट्रोड पीएच मीटर का एक अनिवार्य हिस्सा है। पीएच माप एक मापने वाले इलेक्ट्रोड और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड के साथ एक रासायनिक बैटरी बनाकर पूरा किया जाता है।

(1) पीएच मापने वाला इलेक्ट्रोड, जिसे पीएच संकेतक इलेक्ट्रोड भी कहा जाता है, घोल में हाइड्रोजन आयनों की गतिविधि पर प्रतिक्रिया करता है, और इलेक्ट्रोड क्षमता तदनुसार बदलती है। लगभग सभी आधुनिक पीएच मीटर मापने वाले इलेक्ट्रोड के रूप में ग्लास इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं।

(2) संदर्भ इलेक्ट्रोड (निष्क्रिय इलेक्ट्रोड) में विलयन में हाइड्रोजन आयनों की गतिविधि के प्रति कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है। पीएच माप में, यह निरंतर क्षमता वाले अर्ध-सेल के रूप में कार्य करता है और पीएच माप इलेक्ट्रोड के साथ एक रासायनिक बैटरी बनाता है, जो एक निश्चित संदर्भ क्षमता प्रदान करता है और बनाए रखता है।

(3) एक समग्र इलेक्ट्रोड एक इलेक्ट्रोड है जो पीएच माप इलेक्ट्रोड और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड को जोड़ता है। समग्र इलेक्ट्रोड ऑक्सीकरण और कम करने वाले पदार्थों से प्रभावित नहीं होते हैं, एक तेज संतुलन गति रखते हैं, और व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। वर्तमान में, इन इलेक्ट्रोड का उपयोग मूल रूप से पीएच माप के लिए किया जाता है। भले ही ग्लास इंडिकेटर इलेक्ट्रोड या ग्लास कम्पोजिट इलेक्ट्रोड एक पतली फिल्म इलेक्ट्रोड हो, झिल्ली क्षमता में मापे जा रहे घोल में हाइड्रोजन आयन गतिविधि के साथ एक नर्नस्ट संबंध होता है, जो पतली फिल्म इलेक्ट्रोड के अद्वितीय गुणों को दर्शाता है। ये गुण इलेक्ट्रोड और उपयोग की शर्तों से प्रभावित होते हैं। , और माप परिणामों पर प्रभाव पड़ता है।