एक पोटेंशियोमीटर एक काम करने वाले और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला उपकरण है, जब दोनों को एक समाधान में डुबोया जाता है, जिसे पीएच के रूप में व्यक्त करते हुए, इसकी अम्लता या बुनियादीता को निर्धारित करना वांछित है।
इस तरह, पोटेंशियोमेट्री एक पदार्थ में एच + आयनों की एकाग्रता को निर्धारित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विश्लेषणात्मक विधि को संदर्भित करता है जो एक पोटेंशियोमीटर और दो उपर्युक्त इलेक्ट्रोड के उपयोग के माध्यम से होता है।
संदर्भ इलेक्ट्रोड के मामले में, इसमें काम करने वाले इलेक्ट्रोड के विपरीत एक ज्ञात, स्थिर और स्थिर क्षमता है। इस अंतिम इलेक्ट्रोड में विकसित होने वाली क्षमता समाधान में पाए जाने वाले एच + आयनों की एकाग्रता के अनुपात में भिन्न होती है ।
यह क्षमता उस तापमान से भी काफी प्रभावित होती है जिस पर माप किया जाता है।
ये किसके लिये है?
बड़ी संख्या में औद्योगिक प्रक्रियाएं हैं - जैसे कि दवा उत्पादन, खाद्य प्रसंस्करण और जल शोधन - जो पीएच स्तर में परिवर्तन के लिए अत्यधिक संवेदनशील हैं। इस कारण इसका सही माप इतना महत्वपूर्ण है।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, पीएच एक समाधान की अम्लता या क्षारीयता को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला पैरामीटर है जो समाधान में एच + आयनों की एकाग्रता का विश्लेषण करके जलीय चरण में है। फिर, पीएच मान की गणना निम्नलिखित समीकरण द्वारा की जाती है:
pH = -log
तो विलयन में किसी पदार्थ के pH को मापने के लिए पोटेंशियोमीटर का उपयोग किया जाता है।
जब पोटेंशियोमीटर विश्लेषण करने के लिए समाधान में डूबे दो इलेक्ट्रोड से जुड़ा होता है, तो यह काम करने और संदर्भ इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर का पता लगाता है, इस संकेत को बढ़ाता है और ऊपर वर्णित समीकरण का उपयोग करके इसे पीएच मान में परिवर्तित करता है।
यह कैसे काम करता है?
एक पोटेंशियोमीटर का संचालन एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल के तंत्र पर आधारित होता है, जहां समाधान में इन आयनों की एकाग्रता का निर्धारण करने के लिए H + आयन कोशिका की रासायनिक प्रतिक्रिया में शामिल होते हैं और इस तरह से, उसी का pH प्राप्त करते हैं ।
जब आप एक समाधान के पीएच को पोटेंशियोमेट्री द्वारा मापना चाहते हैं, तो एक पोटेंशियोमीटर और एक इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है; पहला वह उपकरण है जो पीएच को निर्धारित करता है, जबकि दूसरा एक संदर्भ इलेक्ट्रोड और एक माप इलेक्ट्रोड के संयोजन पर आधारित है जो विश्लेषणात्मक के प्रति संवेदनशील है।
इस अर्थ में, एक सर्किट बनता है जिसके माध्यम से इलेक्ट्रोड और समाधान के बीच विद्युत प्रवाह बहता है, जहां वे एक बैटरी का कार्य करते हैं जब वे उल्लिखित समाधान में डूब जाते हैं।
इस तरह, पोटेंशियोमीटर को शून्य (मिलिवोल्ट्स की इकाइयों में) के बराबर वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब इसका पीएच सात के बराबर है; यह तटस्थ है।
इसी तरह, जब संभावित मूल्यों में वृद्धि दर्ज की जाती है (सकारात्मक संख्याओं के साथ) तो इसका मतलब है कि कम पीएच मान हैं, और जब कमी देखी जाती है-यह नकारात्मक संख्या की ओर एक वृद्धि है, तो हम उच्च मूल्यों की बात करते हैं। पीएच।
इलेक्ट्रोड
मापने (या काम) इलेक्ट्रोड में एक उपकरण होता है जहां अध्ययन (ऑक्सीकरण या कमी) के तहत प्रतिक्रिया होती है।
हालांकि कई प्रकार के होते हैं, यह आम तौर पर कांच होता है, जिसमें एक बहुत पतली कांच झिल्ली होती है जिसमें पर्यावरण के एच + आयनों के लिए पारगम्यता होती है जिसमें यह है।
इसे एक ऐसे घोल में रखने से जिसमें कोशिका में मौजूद घोल की तुलना में एक अलग pH होता है, झिल्ली के दो चेहरों के बीच एक संभावित अंतर उत्पन्न होता है और यह अंतर एक संदर्भ इलेक्ट्रोड के माध्यम से दर्ज किया जा सकता है।
दूसरी ओर, संदर्भ इलेक्ट्रोड एक ऐसा उपकरण है जिसमें स्थिर क्षमता और ज्ञात मूल्य के साथ विशेषता होती है, जिसे आम तौर पर विद्युत सेल में एनोड के रूप में उपयोग किया जाता है।
इस प्रकार के इलेक्ट्रोड का एक उदाहरण एक चांदी के तार से बना होता है, जिसे चांदी क्लोराइड के साथ लेपित किया जाता है और एक पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान, या कैलोमेल-संतृप्त संदर्भ इलेक्ट्रोड में डुबोया जाता है, जैसे एक दिखाया गया है नीचे दिए गए चित्र में।
तो पोटेंशियोमीटर संभावित अंतर को निर्धारित करता है जो इलेक्ट्रोड के बीच उत्पन्न होता है, हालांकि केवल काम करने वाले इलेक्ट्रोड की क्षमता आयनिक प्रजातियों की सांद्रता पर निर्भर करती है।
एक पोटेंशियोमीटर को कैलिब्रेट करना
एक पोटेंशियोमीटर के अंशांकन को ज्ञात बफर समाधानों (जिसे बफर या बफर समाधान भी कहा जाता है) के माध्यम से किया जाना चाहिए, जिसमें व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तनीय पीएच वाले सिस्टम शामिल होते हैं जिनमें एक कमजोर पदार्थ और इसकी संयुग्मित प्रजातियां होती हैं।
प्रत्येक बफर समाधान में एक विशिष्ट पीएच होता है, जो अम्लीय (पीएच <7), मूल (पीएच> 7), या तटस्थ (पीएच = 7) हो सकता है, और प्रमाणित अभिकर्मकों के साथ प्रयोगशाला में मानकीकृत या तैयार के रूप में व्यावसायिक रूप से खरीदा जा सकता है और स्थापित और मान्य प्रक्रियाओं के उपयोग के माध्यम से।
जैसा कि पोटेंशियोमीटर पीएच मान को उस सीमा के भीतर मापता है, जिसे विस्तृत माना जाता है, यह ज्ञात होना चाहिए कि क्या विश्लेषण में पीएच सही है या सही अंशांकन के साथ आगे बढ़ने के लिए सात से कम है।
इस प्रकार, ऐसे नमूनों के लिए जिनके पीएच के बुनियादी होने की उम्मीद है, इसे बफर समाधान के साथ सात के बराबर पीएच के साथ कैलिब्रेट किया जाना चाहिए और एक उच्च पीएच के साथ दूसरा (आमतौर पर पीएच दस में से एक का उपयोग किया जाता है)।
दूसरी ओर, एक अपेक्षित अम्लीय पीएच वाले नमूनों के लिए, यह बफर समाधान के साथ सात के बराबर पीएच के साथ कैलिब्रेट किया जाता है और एक कम पीएच के साथ (आमतौर पर पीएच चार में से एक का उपयोग किया जाता है)।
अंत में, इस मापक उपकरण की पुनरावृत्ति को प्रत्येक उपयोग से पहले और बाद में किया जाना चाहिए, इसके परिणामों को रिकॉर्ड करना, जिसमें वे तारीख और समय शामिल किए गए थे और इसे नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बफर समाधान की विशेषताएं।
संदर्भ
- विकिपीडिया। (एस एफ)। पी एच मीटर। Es.wikipedia.org से प्राप्त किया गया
- चांग, आर। (2007)। रसायन विज्ञान, नौवां संस्करण। (मैकग्रॉ हिल)।
- वेस्टकॉट, सी। (2012)। पीएच माप। Books.google.co.ve से प्राप्त किया गया
- नीलसन, सी। (1996)। विश्लेषणात्मक प्रयोगशाला का प्रबंधन: सादा और सरल। Books.google.co.ve से प्राप्त किया गया
- केनकेल, जे। (2010)। तकनीशियनों के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान, तीसरा संस्करण। Books.google.co.ve से प्राप्त किया गया
- केबल, एम। (2005)। अंशांकन: एक तकनीशियन गाइड। Books.google.co.ve से प्राप्त किया गया