pHメーターの紹介

pHメーターの定義

pHメーターは、溶液のpH値を決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、電極の特性だけでなく、溶液中の水素イオンの濃度にも関係するネルンストの法則に基づいています。一次電池の起電力と水素イオン濃度の間には対応する関係があり、水素イオン濃度の負の対数はpH値です。pHメーターは、農業、環境保護、産業で広く使用されている一般的な分析機器です。土壌のpHは、土壌の重要な基本特性の1つです。pH測定時には、試験する溶液の温度やイオン強度などの要素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。これは複雑に聞こえますが、非常に簡単に言えば、pHは溶液の酸性またはアルカリ性を定量化するために使用される数値です。この数字は、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ています。pH範囲では、pH7は中性と見なされます。pHが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。生物学的システムでは、pHが重要です。注意深く調整されたpHのおかげで、私たちの体のほとんどの生体分子は優れた機能を果たすことができます。実験システムでも、正確な結果を得るには、必要なpHを維持する必要があります。そのため、生物学実験では、pHメーターと呼ばれる装置を使用してpHを注意深く監視しています。

pHメーターは、溶液中の水素イオンの活性を測定し、この情報を送信するpH応答電極です。この装置は2つのガラス管で構成されており、各ガラス管には電極、参照電極、センサー電極が含まれています。参照電極は飽和KCl溶液でできており、センサー電極にはpH 7の緩衝液が含まれており、塩化銀でコーティングされた銀線がこれら2つの溶液に浸されています。センサー電極の端には、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電球があります。

溶液のpHを測定するには、pHメーターを溶液に浸します。センサー電極のバルブが溶液に接触した後、溶液中の水素イオンがバルブ上の金属イオンに置き換わります。この金属イオンの置換により、電圧計によって読み取られる金属ワイヤに電流が流れます。

pHメーターは、生物学研究所で最も広く使用されている機器の1つです。バッファー、溶液、試薬のpHを定期的に分析して、実験条件が正しいことを確認します。正確な測定値を確保するには、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メーター検出器の適用

電気めっき廃水処理におけるpHメーターの適用

産業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