पोटेंशियोमेट्री और आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड
पोटेंशियोमेट्री शून्य धारा पर एक संकेतक इलेक्ट्रोड की संतुलन क्षमता को मापती है ताकि लक्ष्य आयन की गतिविधि का निर्धारण किया जा सके, जिसमें आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड प्रजाति-विशिष्ट प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं।
Definition
एक इलेक्ट्रोएनालिटिकल विधि जिसमें एक संकेतक इलेक्ट्रोड की क्षमता, एक नगण्य धारा पर एक संदर्भ के विरुद्ध मापी जाती है, नेर्नस्ट समीकरण के माध्यम से घोल में एक विशिष्ट आयन की गतिविधि से संबंधित होती है।
Scope
यह विषय पोटेंशियोमेट्रिक विश्लेषण को शामिल करता है: मापी गई क्षमता और आयन गतिविधि के बीच नेर्नस्टियन संबंध, ग्लास पीएच इलेक्ट्रोड और झिल्ली-आधारित सेंसर सहित आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड का निर्माण और प्रतिक्रिया, चयनात्मकता गुणांक और हस्तक्षेप, संदर्भ इलेक्ट्रोड और तरल जंक्शन की भूमिका, और अंशांकन। यह पीएच माप और कई नैदानिक और पर्यावरणीय आयन सेंसर का आधार है।
Core questions
- एक संकेतक इलेक्ट्रोड की संतुलन क्षमता लक्ष्य आयन की गतिविधि को कैसे एन्कोड करती है?
- एक आयन-चयनात्मक झिल्ली को अन्य आयनों पर एक आयन के लिए अपनी प्राथमिकता क्या देती है?
- प्रतिस्पर्धी आयनों से हस्तक्षेप को चयनात्मकता गुणांक के माध्यम से कैसे निर्धारित किया जाता है?
- पोटेंशियोमेट्री सांद्रता के बजाय गतिविधि पर क्यों प्रतिक्रिया करती है?
Key theories
- नेर्नस्टियन पोटेंशियोमेट्रिक प्रतिक्रिया
- सेल क्षमता लक्ष्य आयन की गतिविधि के लघुगणक के साथ प्रति दशक 59/z mV के ढलान पर रैखिक रूप से भिन्न होती है, जिससे अंशांकित क्षमता माप से सीधे गतिविधि को पढ़ा जा सकता है।
- चयनात्मकता और निकोल्स्की-आइज़ेनमैन संबंध
- वास्तविक आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड हस्तक्षेप करने वाले आयनों पर भी प्रतिक्रिया करते हैं; निकोल्स्की-आइज़ेनमैन समीकरण में चयनात्मकता गुणांक इस क्रॉस-संवेदनशीलता को निर्धारित करते हैं और एक सेंसर की प्रयोग करने योग्य सीमा को परिभाषित करते हैं।
Clinical relevance
पोटेंशियोमेट्रिक सेंसर रक्त पीएच, सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम और क्लोराइड के लिए नैदानिक रसायन विज्ञान विश्लेषक में, पर्यावरणीय जल निगरानी में, और औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण में सर्वव्यापी हैं, जिन्हें उनकी सरलता, विस्तृत गतिशील रेंज और प्रत्यक्ष गतिविधि माप के लिए सराहा जाता है।
History
पीएच के लिए ग्लास इलेक्ट्रोड क्रेमर (1906) और हैबर और क्लेमेंसिविज़ (1909) द्वारा विकसित किया गया था; 20वीं सदी के मध्य में सॉलिड-स्टेट और लिक्विड-मेम्ब्रेन आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड आए, और आयनोफोर-आधारित सेंसर ने 20वीं सदी के अंत तक पता लगाने योग्य आयनों की सीमा का विस्तार किया।
Key figures
- Fritz Haber
- Max Cremer
- Ernő Pretsch
- Eric Bakker
Related topics
Seminal works
- wang2006
- bard2001
- bakker1997
Frequently asked questions
- पीएच इलेक्ट्रोड सांद्रता के बजाय गतिविधि को क्यों मापता है?
- झिल्ली क्षमता झिल्ली की सतह पर हाइड्रोजन आयनों की रासायनिक क्षमता पर प्रतिक्रिया करती है, जो उनकी गतिविधि पर निर्भर करती है; यही कारण है कि पीएच को औपचारिक रूप से हाइड्रोजन-आयन गतिविधि के संदर्भ में परिभाषित किया गया है, न कि मोलर सांद्रता के संदर्भ में।
- चयनात्मकता गुणांक क्या है?
- यह व्यक्त करता है कि एक हस्तक्षेप करने वाला आयन लक्ष्य आयन के सापेक्ष इलेक्ट्रोड सिग्नल में कितनी दृढ़ता से योगदान देता है; एक छोटा गुणांक का मतलब है कि इलेक्ट्रोड अत्यधिक चयनात्मक है, जबकि एक बड़ा गुणांक का मतलब है कि हस्तक्षेप माप को दूषित कर सकते हैं।