पीएच मीटर का सिद्धांत और संरचना

पीएच मीटर का सिद्धांत और संरचना

1. पीएच मीटर

पीएच (अम्लता) मीटर पोटेंशियोमेट्रिक विधि द्वारा समाधान में एच प्लस गतिविधि को मापने के लिए एक उपकरण है। पीएच मीटर द्वारा मापा गया मान समाधान के पीएच को व्यक्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक विधि है, जिसे समाधान में एच प्लस आयन एकाग्रता के नकारात्मक लघुगणक द्वारा व्यक्त किया जाता है, जो है: पीएच=ー एलजी [एच प्लस ].

हम जिस पीएच मीटर का उपयोग करते हैं वह दो भागों से बना होता है: एक विद्युत मीटर और एक इलेक्ट्रोड। वास्तविक माप में, इलेक्ट्रोड को मापे जाने वाले घोल में डुबोया जाता है, और घोल में एच प्लस आयनों की सांद्रता को मिलीवोल्ट स्तर के वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है, जो विद्युत मीटर में इनपुट होता है। विद्युत मीटर सिग्नल को बढ़ाता है और इसे लघुगणक के माध्यम से पीएच में परिवर्तित करता है, और फिर पीएच को मिलीवोल्ट लेवल डिस्प्ले उपकरण द्वारा प्रदर्शित किया जाता 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 आयनों की सांद्रता में परिवर्तन के कारण ग्लास इलेक्ट्रोड की क्षमता में परिवर्तन इसके और कैलोमेल इलेक्ट्रोड के बीच की क्षमता में परिवर्तन का कारण बनता है, जो सूत्र (2-6) के अनुरूप होना चाहिए।

ई=ई0-2.3026आरटी/एफ……(2-6)

सूत्र में:

ई-इलेक्ट्रोमोटिव बल, एमवी;

ई0-इलेक्ट्रोड मानक इलेक्ट्रोमोटिव बल, एमवी;

आर एक दाढ़ गैस स्थिरांक है;

टी केल्विन में पूर्ण तापमान है;

F फैराडे स्थिरांक है।

सूत्र (2-6) से यह देखा जा सकता है कि पीएच मापते समय तापमान भी एक महत्वपूर्ण प्रभावित करने वाला कारक है। हमें तापमान में बदलाव पर ध्यान देना चाहिए और मापते समय इसे ध्यान में रखना चाहिए। वर्तमान में, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले पीएच इलेक्ट्रोड मिश्रित इलेक्ट्रोड हैं, जिनमें ग्लास इलेक्ट्रोड और कैलोमेल इलेक्ट्रोड संयुक्त होते हैं।

2. पीएच इलेक्ट्रोड

इलेक्ट्रोड पीएच मीटर का एक अभिन्न अंग हैं। पीएच माप एक मापने वाले इलेक्ट्रोड और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड से बनी एक रासायनिक बैटरी द्वारा पूरा किया जाता है।

(1) पीएच मापने वाले इलेक्ट्रोड को पीएच संकेतक इलेक्ट्रोड भी कहा जाता है, जो समाधान 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 (अक्रिय इलेक्ट्रोड) की समाधान में हाइड्रोजन आयनों की गतिविधि पर कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है। पीएच माप में, यह स्थिर 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 मिश्रित इलेक्ट्रोड एक इलेक्ट्रोड है जो पीएच मापने वाले इलेक्ट्रोड और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड को जोड़ता है। कंपोजिट इलेक्ट्रोड ऑक्सीकरण और अपचायक पदार्थों से प्रभावित नहीं होते हैं, इनकी संतुलन गति तेज होती है और इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, इन इलेक्ट्रोडों का उपयोग मूल रूप से पीएच माप में किया जाता है। ग्लास इंडिकेटर इलेक्ट्रोड या ग्लास कंपोजिट इलेक्ट्रोड के बावजूद, वे सभी पतली-फिल्म इलेक्ट्रोड हैं। झिल्ली क्षमता का मापा समाधान में हाइड्रोजन आयन गतिविधि के साथ एक नर्नस्ट संबंध है, जो पतली-फिल्म इलेक्ट्रोड के अद्वितीय गुणों को दर्शाता है। ये गुण स्वयं इलेक्ट्रोड और उपयोग की शर्तों से प्रभावित होते हैं। , और माप परिणामों पर प्रभाव पड़ता है।