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pH電極とは?

ぴーえいちでんきょく

pH電極とは、溶液水素イオン濃度(pH)を電気的に測定するためのセンサーです。

pH電極は、溶液酸性アルカリ性の度合いを示すpH値を電位差として検出する計測器具です。一般に「ガラス電極」と「参照電極」の2つから構成されており、ガラス電極の先端に取り付けられた特殊なガラス膜が水素イオン(H⁺)の濃度変化に応じた電圧を発生させます。

その仕組みは、ガラス膜の内外における水素イオン濃度の差が電位差(起電力)を生じさせるというものです。この電位差をpHメーターで読み取ることで、溶液のpH値が数値として表示されます。参照電極は一定の基準電位を供給する役割を担い、測定の安定性を高めます。

pH電極が活躍する場面は多岐にわたります。

  • 化学・生化学実験における試薬や培地のpH管理
  • 食品製造工程での品質確認
  • 排水処理施設での水質監視
  • 医療・臨床検査における体液の分析
  • 農業における土壌・灌漑水のpH測定

pH電極は定期的なキャリブレーション(校正)が必要であり、pH4とpH7、あるいはpH7とpH10の標準緩衝液を用いて2点校正を行うのが一般的です。また、乾燥や高温・強酸・強アルカリにより電極が劣化するため、使用後は保存液に浸して保管する管理が求められます。

使い方・例文

水溶液に電極を差し込んでpHメーターのディスプレイを読み取るだけで、瞬時に溶液のpH値が確認できます。学校の理科実験や食品工場の品質検査などで日常的に使われています。

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