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पीएच ग्लास इलेक्ट्रोड

1909
  • Fritz Haber
  • Zygmunt Klemensiewicz
  • Duncan A. MacInnes
  • Malcolm Dole
  • Arnold Orville Beckman
हाइड्रोजन आयन सांद्रता मापने के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में प्रयुक्त पीएच ग्लास इलेक्ट्रोड।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

एक पीएच मीटर दो इलेक्ट्रोडों के बीच वोल्टेज को मापता है और उसे पीएच मान में परिवर्तित करता है। इसका मुख्य घटक कांच का इलेक्ट्रोड है, जिसमें एक पतला कांच का बल्ब लगा होता है जो pH मान के प्रति संवेदनशील होता है। hydrogen ion activity. The potential difference, E, between the glass electrode and a stable reference electrode is linearly proportional to the pH according to a form of the नर्न्स्ट समीकरण: [latex]E = K + frac{2.303RT}{F}pH[/latex].

The glass electrode functions as an ion-selective electrode. Its tip is a thin membrane of a special glass (typically a silicate glass doped with alkali metal ions) that has been hydrated. This hydration creates a gel layer on both the inner and outer surfaces. An ion-exchange equilibrium is established between the alkali metal ions in the glass and the hydrogen ions in the solution. This process creates a boundary potential across the membrane that is dependent on the difference in हाइड्रोजन आयन activity between the internal solution (which has a fixed pH) and the external sample solution.

इस विभव का मापन सिल्वर/सिल्वर क्लोराइड (Ag/AgCl) या कैलोमेल इलेक्ट्रोड जैसे संदर्भ इलेक्ट्रोड के सापेक्ष किया जाता है, जो एक स्थिर विभव बनाए रखता है। संपूर्ण उपकरण, जो अक्सर एक एकल संयोजन प्रोब होता है, को ज्ञात pH वाले बफर विलयनों का उपयोग करके अंशांकित किया जाता है। कांच के इलेक्ट्रोड के उच्च आंतरिक प्रतिरोध के कारण, उच्च प्रतिबाधा वाले वोल्टमीटर (स्वयं pH मीटर) की आवश्यकता होती है ताकि महत्वपूर्ण धारा प्रवाहित किए बिना छोटे विभव अंतर को सटीक रूप से मापा जा सके, जिससे प्रणाली का संतुलन बिगड़ सकता है।

UNESCO Nomenclature: 2201
विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान

Type

भौतिक उपकरण

व्यवधान

क्रांतिकारी

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • नर्न्स्ट equation (1889)
  • वोल्टा द्वारा गैल्वेनिक कोशिकाओं की खोज
  • आयन-विनिमय घटनाओं की समझ
  • स्थिर संदर्भ इलेक्ट्रोडों का विकास (उदाहरण के लिए, कैलोमेल इलेक्ट्रोड)

आवेदन

  • प्रयोगशाला रासायनिक विश्लेषण
  • औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण
  • पर्यावरण निगरानी
  • चिकित्सा निदान
  • भोजन विज्ञान
  • एक्वाकल्चर

पेटेंट:

  • US2058761

संभावित नवाचार विचार

  • इंट्रासेल्युलर माप के लिए माइक्रो-पीएच इलेक्ट्रोड
  • आयन-संवेदनशील फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (ISFET) का उपयोग करने वाले ठोस-अवस्था, गैर-कांच pH सेंसर
  • एकीकृत इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ डिस्पोजेबल पीएच परीक्षण स्ट्रिप्स
  • रिमोट सेंसिंग के लिए फाइबर-ऑप्टिक पीएच सेंसर (ऑप्टोड्स)
  • निरंतर शारीरिक निगरानी के लिए प्रत्यारोपण योग्य पीएच सेंसर
  • भूतापीय और गहरे समुद्र की खोज के लिए उच्च तापमान/उच्च दबाव वाले पीएच प्रोब
  • निरंतर औद्योगिक प्रक्रिया निगरानी के लिए फ्लो-थ्रू पीएच सेंसर
  • पीएच, चालकता और घुलित ऑक्सीजन सेंसरों को संयोजित करने वाले बहु-पैरामीटर जल गुणवत्ता सोंडे
  • स्मार्ट फार्मिंग नेटवर्क के लिए वायरलेस, आईओटी-सक्षम पीएच सेंसर
  • पीएच-संवेदी स्मार्ट पैकेजिंग जो भोजन के खराब होने का संकेत देती है
संबंधित विषय: पीएच मीटर, कांच का इलेक्ट्रोड, संदर्भ इलेक्ट्रोड, नेर्नस्ट समीकरण, पोटेंशियोमेट्री, विद्युत रसायन विज्ञान, विश्लेषणात्मक उपकरण, अंशांकन, बफर विलयन, वोल्टेज।

ऐतिहासिक संदर्भ

पीएच ग्लास इलेक्ट्रोड

1902
1904
1907
1909
1910
1912
1915
1902
1902
1907
1909
1910
1911-04-08
1913
1915

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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