pHメーターの紹介

pHメーターの定義

pHメーターとは、溶液のpH値を測定するために使用される機器を指します。pHメーターはガルバニ電池の原理で動作します。ガルバニ電池の2つの電極間の起電力はネルンの法則に基づいており、これは電極の特性だけでなく、溶液中の水素イオン濃度にも関連しています。一次電池の起電力と水素イオン濃度の間には対応関係があり、水素イオン濃度の負の対数がpH値です。pHメーターは一般的な分析機器であり、農業、環境保護、工業分野で広く使用されています。土壌pHは土壌の重要な基本特性の1つです。pH測定では、試験する溶液の温度やイオン強度などの要因を考慮する必要があります。

pHメーターの原理

pHは、水溶液中の水素イオン濃度の負の対数として定義されます。複雑に聞こえますが、非常に簡単に言えば、pHは溶液の酸性度またはアルカリ性度を定量化するために使用される数値です。この数値は、特定の物質が溶液中に放出できる水素イオンの数を示します。pHの範囲では、pH 7が中性と見なされます。pH 0〜7の溶液は酸性と見なされ、7〜14を超える溶液はアルカリ性溶液と呼ばれます。生物系において、pHは非常に重要です。慎重に調整されたpHのおかげで、私たちの体内のほとんどの生体分子は優れた機能を発揮することができます。実験システムにおいても、正確な結果を得るためには必要なpHを維持する必要があります。そのため、生物実験では、pHメーターと呼ばれる装置を使用してpHを注意深く監視します。

pHメーターは、溶液中の水素イオンの活性を測定し、その情報を送信するpH応答電極です。この装置は2本のガラス管で構成され、それぞれに 電極、参照電極、センサー電極が入っています。参照電極は飽和KCl溶液で作られ、センサー電極はpH7の緩衝溶液を含んでおり、塩化銀でコーティングされた銀線がこれらの2つの溶液に浸されています。センサー電極の先端には、シリカと金属塩でコーティングされた多孔質ガラス製のバルブが付いています。

溶液のpHを測定するには、pHメーターを溶液に浸します。センサー電極の球状部が溶液に接触すると、溶液中の水素イオンが球状部上の金属イオンと置換します。この金属イオンの置換により金属線に電流が流れ、電圧計でその電流を読み取ります。

pHメーターは、生物学研究室で最も広く使用されている機器の一つです。緩衝液、溶液、試薬のpHを定期的に分析し、実験条件が適切であることを確認してください。正確な測定値を得るには、機器を定期的に校正する必要があります。

PHメーター検出器の応用

家庭下水処理プロセスにおけるPHメーター検出器の応用

電気めっき廃水処理におけるpHメーターの応用

産業界におけるオンラインPHメーターの応用

PHメーターの校正