पीएच मीटरऔरचालकता मीटरवैज्ञानिक अनुसंधान, पर्यावरण निगरानी और औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियाओं में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले विश्लेषणात्मक उपकरण pH और चालकता मीटर हैं। इनका सटीक संचालन और माप संबंधी सत्यापन, उपयोग किए गए संदर्भ विलयनों पर बहुत अधिक निर्भर करता है। इन विलयनों का pH मान और विद्युत चालकता तापमान में परिवर्तन से काफी प्रभावित होते हैं। तापमान में परिवर्तन के साथ, दोनों मापदंड अलग-अलग प्रतिक्रियाएँ प्रदर्शित करते हैं, जो माप की सटीकता को प्रभावित कर सकते हैं। माप संबंधी सत्यापन के दौरान, यह देखा गया है कि इन उपकरणों में तापमान प्रतिपूरक का अनुचित उपयोग माप परिणामों में काफी विचलन का कारण बनता है। इसके अलावा, कुछ उपयोगकर्ता तापमान प्रतिपूरक के अंतर्निहित सिद्धांतों को गलत समझते हैं या pH और चालकता मीटरों के बीच अंतर को पहचानने में विफल रहते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गलत अनुप्रयोग और अविश्वसनीय डेटा प्राप्त होता है। इसलिए, माप की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए इन दोनों उपकरणों के तापमान प्रतिपूरक तंत्रों के सिद्धांतों और अंतरों की स्पष्ट समझ आवश्यक है।
I. तापमान प्रतिपूरक के सिद्धांत और कार्य
1. पीएच मीटर में तापमान क्षतिपूर्ति
पीएच मीटर के अंशांकन और व्यावहारिक अनुप्रयोग में, तापमान कम्पेनसेटर के अनुचित उपयोग के कारण अक्सर माप में त्रुटियाँ उत्पन्न होती हैं। पीएच मीटर के तापमान कम्पेनसेटर का प्राथमिक कार्य नेर्नस्ट समीकरण के अनुसार इलेक्ट्रोड के प्रतिक्रिया गुणांक को समायोजित करना है, जिससे वर्तमान तापमान पर विलयन के पीएच का सटीक निर्धारण संभव हो पाता है।
मापन इलेक्ट्रोड प्रणाली द्वारा उत्पन्न विभवांतर (मिलीवोल्ट में) तापमान के प्रति अप्रतिबंधित रहता है; यद्यपि, पीएच प्रतिक्रिया की संवेदनशीलता—अर्थात् प्रति इकाई पीएच वोल्टेज में परिवर्तन—तापमान के साथ बदलती रहती है। नेर्नस्ट समीकरण इस संबंध को परिभाषित करता है, जो दर्शाता है कि इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया का सैद्धांतिक ढलान बढ़ते तापमान के साथ बढ़ता है। जब तापमान कम्पेनसेटर सक्रिय होता है, तो उपकरण रूपांतरण कारक को तदनुसार समायोजित करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि प्रदर्शित पीएच मान विलयन के वास्तविक तापमान के अनुरूप हो। उचित तापमान कम्पेनसेशन के बिना, मापा गया पीएच नमूने के तापमान के बजाय कैलिब्रेटेड तापमान को प्रतिबिंबित करेगा, जिससे त्रुटियां हो सकती हैं। इस प्रकार, तापमान कम्पेनसेशन विभिन्न तापीय स्थितियों में विश्वसनीय पीएच मापन की अनुमति देता है।
2. चालकता मीटरों में तापमान क्षतिपूर्ति
विद्युत चालकता इलेक्ट्रोलाइट्स के आयनीकरण की मात्रा और विलयन में आयनों की गतिशीलता पर निर्भर करती है, और ये दोनों ही तापमान पर निर्भर करते हैं। तापमान बढ़ने पर आयनिक गतिशीलता बढ़ती है, जिसके परिणामस्वरूप चालकता का मान अधिक होता है; इसके विपरीत, कम तापमान पर चालकता कम हो जाती है। इस प्रबल निर्भरता के कारण, मानकीकरण के बिना विभिन्न तापमानों पर लिए गए चालकता मापों की सीधी तुलना सार्थक नहीं है।
तुलना सुनिश्चित करने के लिए, चालकता रीडिंग को आमतौर पर एक मानक तापमान (आमतौर पर 25 डिग्री सेल्सियस) के संदर्भ में लिया जाता है। यदि तापमान कम्पेनसेटर निष्क्रिय है, तो उपकरण वास्तविक विलयन तापमान पर चालकता रिपोर्ट करता है। ऐसे मामलों में, परिणाम को संदर्भ तापमान में परिवर्तित करने के लिए उपयुक्त तापमान गुणांक (β) का उपयोग करके मैन्युअल सुधार करना आवश्यक है। हालांकि, जब तापमान कम्पेनसेटर सक्रिय होता है, तो उपकरण पूर्वनिर्धारित या उपयोगकर्ता द्वारा समायोजित किए जा सकने वाले तापमान गुणांक के आधार पर यह रूपांतरण स्वचालित रूप से करता है। इससे नमूनों में एकरूपता सुनिश्चित होती है और उद्योग-विशिष्ट नियंत्रण मानकों का अनुपालन सुनिश्चित होता है। इसके महत्व को देखते हुए, आधुनिक चालकता मीटरों में लगभग सार्वभौमिक रूप से तापमान क्षतिपूर्ति कार्यक्षमता शामिल होती है, और मापन सत्यापन प्रक्रियाओं में इस सुविधा का मूल्यांकन शामिल होना चाहिए।
II. तापमान क्षतिपूर्ति वाले पीएच और चालकता मीटरों के लिए परिचालन संबंधी विचार
1. पीएच मीटर तापमान कम्पेनसेटर के उपयोग के लिए दिशानिर्देश
क्योंकि मापा गया mV सिग्नल तापमान के साथ नहीं बदलता, इसलिए तापमान कम्पेनसेटर का काम इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया के ढलान (रूपांतरण गुणांक K) को वर्तमान तापमान के अनुरूप बनाना है। अतः, यह सुनिश्चित करना अत्यंत महत्वपूर्ण है कि अंशांकन के दौरान उपयोग किए गए बफर विलयनों का तापमान मापे जा रहे नमूने के तापमान से मेल खाता हो, या सटीक तापमान कम्पेनसेशन लागू किया गया हो। ऐसा न करने पर व्यवस्थित त्रुटियाँ हो सकती हैं, विशेष रूप से अंशांकन तापमान से दूर के नमूनों को मापते समय।
2. चालकता मीटर तापमान कम्पेनसेटर के उपयोग के लिए दिशानिर्देश
तापमान सुधार गुणांक (β) मापी गई चालकता को संदर्भ तापमान में परिवर्तित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। विभिन्न विलयनों के β मान भिन्न-भिन्न होते हैं—उदाहरण के लिए, प्राकृतिक जल का β आमतौर पर लगभग 2.0–2.5 %/°C होता है, जबकि प्रबल अम्ल या क्षार में यह मान काफी भिन्न हो सकता है। निश्चित सुधार गुणांक (जैसे, 2.0 %/°C) वाले उपकरण गैर-मानक विलयनों को मापते समय त्रुटियाँ उत्पन्न कर सकते हैं। उच्च परिशुद्धता अनुप्रयोगों के लिए, यदि अंतर्निहित गुणांक को विलयन के वास्तविक β के अनुरूप समायोजित नहीं किया जा सकता है, तो तापमान क्षतिपूर्ति फ़ंक्शन को निष्क्रिय करने की अनुशंसा की जाती है। इसके बजाय, विलयन के तापमान को सटीक रूप से मापें और मैन्युअल रूप से सुधार करें, या क्षतिपूर्ति की आवश्यकता को समाप्त करने के लिए माप के दौरान नमूने को ठीक 25 °C पर बनाए रखें।
III. तापमान प्रतिपूरक यंत्रों में खराबी की पहचान के लिए त्वरित निदान विधियाँ
1. पीएच मीटर तापमान कम्पेनसेटर के लिए त्वरित जांच विधि
सबसे पहले, सही ढलान स्थापित करने के लिए दो मानक बफर विलयनों का उपयोग करके पीएच मीटर को कैलिब्रेट करें। फिर, तापमान क्षतिपूर्ति सक्षम करके, एक तीसरे प्रमाणित मानक विलयन का माप लें। प्राप्त रीडिंग की तुलना विलयन के वास्तविक तापमान पर अपेक्षित पीएच मान से करें, जैसा कि "पीएच मीटर के लिए सत्यापन विनियम" में निर्दिष्ट है। यदि विचलन उपकरण की सटीकता श्रेणी के लिए अधिकतम अनुमेय त्रुटि से अधिक है, तो तापमान क्षतिपूर्ति यंत्र में खराबी हो सकती है और इसके लिए पेशेवर जांच की आवश्यकता है।
2. चालकता मीटर तापमान कम्पेनसेटर के लिए त्वरित जांच विधि
तापमान क्षतिपूर्ति चालू करके चालकता मीटर का उपयोग करके एक स्थिर विलयन की चालकता और तापमान मापें। प्रदर्शित क्षतिपूर्ति चालकता मान को रिकॉर्ड करें। इसके बाद, तापमान क्षतिपूर्ति को बंद करें और वास्तविक तापमान पर कच्ची चालकता को रिकॉर्ड करें। विलयन के ज्ञात तापमान गुणांक का उपयोग करके, संदर्भ तापमान (25 °C) पर अपेक्षित चालकता की गणना करें। गणना किए गए मान की तुलना उपकरण के क्षतिपूर्ति माप से करें। यदि मान में महत्वपूर्ण अंतर पाया जाता है, तो यह तापमान क्षतिपूर्ति एल्गोरिदम या सेंसर में संभावित खराबी का संकेत देता है, जिसके लिए किसी प्रमाणित मापन प्रयोगशाला द्वारा आगे सत्यापन आवश्यक है।
निष्कर्षतः, पीएच मीटर और चालकता मीटर में तापमान क्षतिपूर्ति कार्य मूलतः भिन्न-भिन्न उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं। पीएच मीटर में, क्षतिपूर्ति इलेक्ट्रोड की प्रतिक्रिया संवेदनशीलता को नेर्नस्ट समीकरण के अनुसार वास्तविक समय के तापमान प्रभावों को दर्शाने के लिए समायोजित करती है। चालकता मीटर में, क्षतिपूर्ति क्रॉस-सैंपल तुलना को सक्षम करने के लिए रीडिंग को एक संदर्भ तापमान पर सामान्यीकृत करती है। इन प्रक्रियाओं को लेकर भ्रम होने से गलत व्याख्याएँ और डेटा की गुणवत्ता में कमी आ सकती है। इनके संबंधित सिद्धांतों की पूरी समझ सटीक और विश्वसनीय माप सुनिश्चित करती है। इसके अतिरिक्त, ऊपर उल्लिखित निदान विधियाँ उपयोगकर्ताओं को क्षतिपूर्ति उपकरण के प्रदर्शन का प्रारंभिक मूल्यांकन करने की अनुमति देती हैं। यदि कोई विसंगति पाई जाती है, तो उपकरण को औपचारिक मापन सत्यापन के लिए तुरंत प्रस्तुत करने की पुरजोर सलाह दी जाती है।
पोस्ट करने का समय: 10 दिसंबर 2025














