pH కొలత సూత్రం, పరికరం మరియు pH మీటర్ల రకాలు

వివిధ మాధ్యమాల pH స్థాయిని (మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఆమ్లత్వ స్థాయి) త్వరగా నిర్ణయించడానికి, pH మీటర్లు ఉపయోగించబడతాయి. పారిశ్రామిక లేదా త్రాగునీరు, ఆమ్లం, ఉప్పు లేదా క్షార ద్రావణం, రక్తం, మూత్రం మరియు ఇతర శరీర ద్రవాలు, పండ్లు, కూరగాయలు మరియు ఇతర ఆహార పదార్థాలు, వైద్య మందులు మొదలైనవి. - సూత్రప్రాయంగా, ప్రతిదీ కార్యాచరణ పరిశోధన యొక్క వస్తువుగా మారుతుంది pH విలువ.

PH ను కొలవడం అనేది మాధ్యమంలో హైడ్రోజన్ అయాన్ల చర్య యొక్క కొలత. మరియు pH అనే హోదా కూడా లాటిన్ "పొండస్ హైడ్రోజెని" నుండి "హైడ్రోజన్ బరువు"గా అనువదించబడింది.

నేడు, pH మీటర్లు మైక్రోబయాలజీ మరియు మెడిసిన్‌లో, నీటి చికిత్స మరియు వ్యవసాయ రసాయన శాస్త్రంలో, మట్టి శాస్త్రంలో, హైడ్రోపోనిక్స్‌లో, ప్రయోగశాల మరియు క్షేత్ర పరిశోధనలో, రసాయన మరియు ఆహార పరిశ్రమలలో, ఆక్వేరిస్టిక్స్‌లో మరియు అనేక ఇతర ప్రదేశాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

ఆధునిక pH మీటర్ pH విలువను ఖచ్చితంగా మరియు త్వరగా నిర్ణయించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.pH 7 అయితే, మాధ్యమం స్వేదనజలం వంటి తటస్థంగా ఉంటుంది, దీనిలో సానుకూల హైడ్రోజన్ అయాన్లు H + మరియు ప్రతికూల హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు OH- సమానంగా విభజించబడతాయి. ఆమ్లత్వం 7 కంటే ఎక్కువ ఉంటే, అప్పుడు మాధ్యమం ఆల్కలీన్. pH 7 కంటే తక్కువగా ఉంటే, మాధ్యమం ఆమ్లంగా ఉంటుంది.

మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఎల్లప్పుడూ శాస్త్రీయ పద్ధతి ద్వారా మాధ్యమం యొక్క ఆమ్లతను నిర్ణయించగలిగారు, ఉదాహరణకు, ఫినాల్ఫ్తలీన్, అయితే, కొన్ని ప్రక్రియలలో ఈ సూచికను ఖచ్చితంగా లెక్కించడం అవసరం, మరియు కొన్నిసార్లు నిరంతరం పర్యవేక్షించడం అవసరం. అది, దాన్ని సరిచేసే ఏర్పాటు కోసం. దీని కోసం pH మీటర్లు కనుగొనబడ్డాయి.

pH మీటర్ వాస్తవానికి ఎలక్ట్రానిక్ మిల్లీవోల్టమీటర్, ఎందుకంటే ఇది ఒక జత ఎలక్ట్రోడ్‌ల ఎలక్ట్రోకెమికల్ సిస్టమ్‌లోని సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని మరియు అవి ఉంచబడిన పరీక్ష మాధ్యమాన్ని కొలుస్తుంది. కొలిచిన EMF pHకి అనులోమానుపాతంలో ఉన్నందున పరికరం యొక్క స్కేల్ ఇక్కడ మిల్లీవోల్ట్‌లలో కాకుండా pHలో గ్రాడ్యుయేట్ చేయబడిందనేది నిజం.

రెండు ఎలక్ట్రోడ్లు: ఒక గాజు సూచిక (ఆక్సిడైజర్లు బోరోసిలికేట్ గాజుకు భయపడవు) మరియు సిల్వర్ క్లోరైడ్ - అదనపు రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్. గ్లాస్ ఎలక్ట్రోడ్ పదుల మెగోమ్‌ల అధిక నిరోధకతను కలిగి ఉంది మరియు ఇది ప్రాథమిక అవసరం మాత్రమే - ప్రోబ్ నిరోధకత 0.1 GΩ కంటే తక్కువ ఉండకూడదు. తెలిసిన pH యొక్క బఫర్ పరిష్కారాలను ఉపయోగించి pH మీటర్ క్రమాంకనం చేయబడుతుంది.

EMF విలువ ఉష్ణోగ్రత ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది అనే వాస్తవం కారణంగా, అటువంటి ప్రతి కొలిచే పరికరం + 25 ° C కంటే ఇతర ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కొలతలకు ఉష్ణోగ్రత పరిహారాన్ని కలిగి ఉంటుంది.కానీ చాలా ఎక్కువ ఖచ్చితత్వాన్ని సాధించడానికి, + 25 ° C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఖచ్చితంగా కొలవడం అవసరం, అందుకే చాలా pH మీటర్లు అంతర్నిర్మిత థర్మామీటర్‌తో అమర్చబడి ఉంటాయి, కాబట్టి మీరు వెంటనే మీడియం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను అనుసరించవచ్చు పరిశోధన ప్రక్రియ.

ఒక ప్రత్యేక విద్యుత్ వాహక బోరోసిలికేట్ గాజుతో తయారు చేయబడిన చివరలో సన్నని గోడల బంతితో ట్యూబ్ రూపంలో సూచిక గాజు ఎలక్ట్రోడ్ తప్పనిసరిగా విద్యుత్ వలయంతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. అటువంటి గాజు లోపల సానుకూల H + అయాన్ల కదలిక దానిని ఉపయోగించడం సాధ్యపడుతుంది (గ్లాస్ లోపల కాటయాన్స్ సిలిసిక్ యాసిడ్ యొక్క పాలియాన్కు సంబంధించి కదులుతాయి). హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ యొక్క ద్రావణంలో సిల్వర్ క్లోరైడ్ యొక్క సస్పెన్షన్ టెస్ట్ ట్యూబ్‌లోకి పోస్తారు, దాని తర్వాత ఒక వెండి తీగను దానిలో ముంచబడుతుంది - ఈ విధంగా సిల్వర్ క్లోరైడ్ ఎలక్ట్రోడ్ పొందబడుతుంది.

గ్లాస్ ఎలక్ట్రోడ్ పరీక్ష మాధ్యమంలోకి తగ్గించబడుతుంది, అదనపు రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్ (పొటాషియం క్లోరైడ్ ద్రావణంలో పాదరసం-కలోమెల్ పేస్ట్) దానిలో (ఎలక్ట్రోలైటిక్ స్విచ్ ద్వారా లేదా నేరుగా) ఉంచడం ద్వారా ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ మూసివేయబడుతుంది. పొటాషియం క్లోరైడ్ సెల్ యొక్క పాదరసం-కలోమెల్ భాగం మరియు పరీక్ష మాధ్యమం మధ్య సంబంధాన్ని సృష్టిస్తుంది. ఈ అదనపు ఎలక్ట్రోడ్ సాధారణంగా H + అయాన్లకు అభేద్యమైన గాజు కేస్‌లో ఉంచబడుతుంది.

పరీక్ష ద్రావణంతో రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్‌లోని పొటాషియం క్లోరైడ్ ద్రావణం యొక్క వాహక సంపర్కం గాజు కేస్‌లోని సన్నని దారం లేదా కేశనాళిక కారణంగా ఏర్పడుతుంది.ఈ విధంగా, ఒక రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్ మరియు సిల్వర్ క్లోరైడ్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి గాల్వానిక్ సెల్ పొందబడుతుంది మరియు సెల్ యొక్క ఎలక్ట్రోలైట్ భాగం ఒక వాహక గాజు ఫిల్మ్ మరియు పరీక్ష వాతావరణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రోడ్ వ్యవస్థ యొక్క EMF ఒక మిల్లీవోల్టమీటర్‌తో కొలుస్తారు, దాని స్థాయి pHలో గ్రాడ్యుయేట్ చేయబడింది.సిల్వర్ క్లోరైడ్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి ఎలక్ట్రాన్లు కొలిచిన EMF యొక్క చర్యలో రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు బదిలీ చేయబడతాయి, ఇది ఎల్లప్పుడూ గ్లాస్ ఎలక్ట్రోడ్ లోపలి నుండి మాధ్యమానికి సమాన సంఖ్యలో ప్రోటాన్‌ల బదిలీతో ఉంటుంది.

ఈ సందర్భంలో మనం గ్లాస్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క స్థిరాంకంలో సానుకూల హైడ్రోజన్ అయాన్ల H + గాఢతను తీసుకుంటే, అప్పుడు EMF అనేది H + యొక్క కార్యాచరణ యొక్క విధిగా ఉంటుంది, అంటే, అధ్యయనంలో ఉన్న మాధ్యమం యొక్క pH యొక్క విధి.

pH మీటర్ల యొక్క ఆధునిక నమూనాలు మైక్రోప్రాసెసర్‌లకు కృతజ్ఞతలు తెలుపుతాయి, ఇవి ఉష్ణోగ్రత పరిహారాన్ని నిర్వహిస్తాయి మరియు అనేక సంబంధిత పనులను పరిష్కరించగలవు. పరికరం మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, అది మరింత పనులను పరిష్కరించగలదు. పరికరాల యొక్క ఖచ్చితత్వ తరగతి మోడల్‌ను బట్టి మారుతుంది మరియు వివిధ అనువర్తనాల కోసం తగిన pH మీటర్‌ను ఎంచుకోవచ్చు.

పాకెట్ గృహ pH మీటర్లు ఉన్నాయి, ప్రొఫెషనల్ లాబొరేటరీ, పోర్టబుల్ మరియు ఇండస్ట్రియల్ స్టేషనరీ ఉన్నాయి. కొన్ని pH మీటర్లు మాధ్యమంలోని అయాన్ల సాంద్రత, నైట్రేట్‌ల కంటెంట్ మొదలైనవాటిని కొలుస్తాయి, ఫలితాలను నిల్వ చేయడానికి అంతర్నిర్మిత మెమరీని కలిగి ఉంటాయి, కంప్యూటర్‌తో కమ్యూనికేట్ చేయగల సామర్థ్యం మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ ద్వారా పారామితులను సర్దుబాటు చేసే పనితీరు.