পিএইচ পরিমাপের মূল নীতি

পিএইচ পরিমাপের মূল নীতি

রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রক্রিয়া নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত পরিচিত এবং প্রাচীন শূন্য বর্তমান পরিমাপ পদ্ধতি সম্ভবত পিএইচ পরিমাপ। সাধারণভাবে বলতে গেলে, pH পরিমাপ একটি দ্রবণের অম্লতা বা ক্ষারত্ব নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এমনকি রাসায়নিকভাবে বিশুদ্ধ পানিতেও বিয়োজনের একটি ট্রেস পরিমাণ রয়েছে এবং এর আয়নকরণ সমীকরণ হল: H2O H2O=H3O-OH - (1) শুধুমাত্র খুব অল্প পরিমাণ জল বিচ্ছিন্ন হওয়ার কারণে, মোলার ঘনত্ব আয়ন সাধারণত একটি ঋণাত্মক শক্তি সূচক। গণনার জন্য মোলার ঘনত্বের নেতিবাচক শক্তি সূচক ব্যবহার এড়াতে, জীববিজ্ঞানী সোরেনসেন 1909 সালে এই অসুবিধাজনক মানটিকে লগারিদম দিয়ে প্রতিস্থাপন করার এবং এটিকে "pH মান" হিসাবে সংজ্ঞায়িত করার পরামর্শ দেন। গাণিতিকভাবে, pH মানটিকে সাধারণত ব্যবহৃত হাইড্রোজেন আয়ন ঘনত্বের ঋণাত্মক লগারিদম হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। অর্থাৎ, pH=এক লগ [H]

(2) তাপমাত্রার উপর আয়ন পণ্যের শক্তিশালী নির্ভরতার কারণে, প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের pH মানের জন্য, একই সাথে সমাধানের তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্যগুলি জানা প্রয়োজন। মাপা মাধ্যমটি একই তাপমাত্রায় থাকলেই এর pH মান তুলনা করা যায়। একটি পুনরুত্পাদনযোগ্য pH মান পেতে, potentiometric বিশ্লেষণ pH পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়। সম্ভাব্য বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোডকে প্রাথমিক ব্যাটারি বলা হয়। এই ব্যাটারির ভোল্টেজকে বলা হয় ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স (EMF)। এই ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স (EMF) আড়াই ব্যাটারি নিয়ে গঠিত। অর্ধেক কোষের একটিকে পরিমাপক ইলেক্ট্রোড বলা হয় এবং এর সম্ভাব্যতা একটি নির্দিষ্ট আয়ন কার্যকলাপের সাথে সম্পর্কিত; অন্য অর্ধেক কোষ হল একটি রেফারেন্স অর্ধেক সেল, যাকে সাধারণত রেফারেন্স ইলেক্ট্রোড বলা হয়, যা সাধারণত পরিমাপ দ্রবণের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং একটি শিল্প pH মিটারের সাথে সংযুক্ত থাকে। স্ট্যান্ডার্ড হাইড্রোজেন ইলেক্ট্রোড হল সমস্ত সম্ভাব্য পরিমাপের রেফারেন্স পয়েন্ট। স্ট্যান্ডার্ড হাইড্রোজেন ইলেক্ট্রোড হল একটি প্ল্যাটিনাম তার যা প্ল্যাটিনাম ক্লোরাইড দিয়ে ইলেক্ট্রোপ্লেটেড (লেপা) এবং হাইড্রোজেন গ্যাস দ্বারা বেষ্টিত। সবচেয়ে পরিচিত এবং সাধারণত ব্যবহৃত pH সূচক ইলেক্ট্রোড হল একটি গ্লাস ইলেক্ট্রোড। এটি একটি কাচের টিউব যার শেষে একটি pH সংবেদনশীল কাচের ফিল্ম প্রস্ফুটিত হয়। টিউবটি KCI বাফার দ্রবণে পূর্ণ থাকে যাতে স্যাচুরেটেড AgCI রয়েছে, যার pH মান 7। সম্ভাব্য পার্থক্য যা গ্লাস ফিল্মের উভয় পাশে বিদ্যমান এবং pH মান প্রতিফলিত করে তা Nernst সূত্র অনুসরণ করে: E=Eo। 1n [H3oq (3) n.] সূত্রে, E হল সম্ভাব্য; ই হল ইলেক্ট্রোডের স্ট্যান্ডার্ড ভোল্টেজ; R হল গ্যাসের ধ্রুবক; T হল কেলভিন তাপমাত্রা; F হল ফ্যারাডে ধ্রুবক; N হল পরিমাপ করা আয়নের ভ্যালেন্স; [HO] হল HO আয়নের ক্রিয়াকলাপ। উপরের সমীকরণ থেকে দেখা যায়, সম্ভাব্য E এবং HO আয়নগুলির কার্যকলাপ এবং তাপমাত্রার মধ্যে একটি নির্দিষ্ট সম্পর্ক রয়েছে। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়, সম্ভাব্য E পরিমাপ করে ln [HO] গণনা করা যায় (pH পাওয়ার জন্য একটি লগ [HO] এ রূপান্তরিত করা হয়), যা pH সনাক্তকরণের মূল নীতি। Nernst সূত্রে, তাপমাত্রা পরিবর্তনশীল হিসাবে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে সম্ভাব্য মানও বাড়বে। তাপমাত্রায় প্রতি 1 ডিগ্রি বৃদ্ধির জন্য, এটি 0.2 mV/pH এর সম্ভাব্য পরিবর্তন ঘটাবে। pH মান দ্বারা উপস্থাপিত, pH মান I~C প্রতি LPH প্রতি 0.0033 দ্বারা পরিবর্তিত হয়। এর মানে হল যে 20-30 ডিগ্রী এবং 7pH পরিমাপের জন্য, তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য ক্ষতিপূরণের প্রয়োজন নেই; 30 ডিগ্রির বেশি বা 20 ডিগ্রির কম এবং pH মান 8-এর বেশি বা 6-এর কম তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য অবশ্যই ক্ষতিপূরণ দিতে হবে।