pHメーターの仕組み
リトマス紙を使っているなら、そんなことは関係ありません。 基本的な考え方は、リトマス紙がpH1～14の溶液でわずかに異なる色に変わり、紙とカラーチャートを比較することで、水素イオンがどれだけあるか気にせずに酸性度またはアルカリ度を読み取ることができるというものです。 しかし、pHメーターは何らかの方法で水素イオンの濃度を測定しなければなりません。
酸性の溶液は、アルカリ性の溶液に比べて正電荷の水素イオンがはるかに多いので、ある状況下で電流を発生させる能力が高く、言い換えれば、より高い電圧を発生できる電池のようなものなのです。 pH計はこの性質を利用して、電圧計と同じような働きをします。酸性度の気になる溶液が発する電圧（電位）を測定し、既知の溶液の電圧と比較し、その差（電位差）からpHを推測するのです。
典型的なpHメーターには、ムービングコイルメーター（目盛りに対してポインタが動くもの）またはデジタルメーター（数値表示のもの）であるメーター本体と、検査する溶液に挿入する1本または2本のプローブという2つの基本コンポーネントがあります。 電気を流すには完全な電気回路を作る必要があるので、検査液に電気を流すには2つの電極（電気端子）を入れる必要があります。pHメーターにプローブが2つある場合（この記事の一番上にある写真のようなもの）、それぞれが別の電極です。プローブが1つしかない場合、2つの電極の両方がその中に組み込まれていて、簡単で便利になっています
電極は普通の電極（金属線の単なる断片）とは異なり、それぞれが独立したミニ化学セットになっています。 最も重要な仕事をする電極はガラス電極と呼ばれ、金属塩（通常はナトリウムとカルシウムの化合物）を含む特殊なガラスでできた薄い電球（または膜）の中に、塩酸カリウムの溶液に懸濁した銀ベースの電気ワイヤーを備えています。 もう一方の電極は参照電極と呼ばれ、塩化カリウムの溶液に塩化カリウムの電線を懸濁させたものである。
Artwork: pHメーターの主要部分。 (1) 検出される溶液、(2) 金属塩を含むシリカガラスの薄層からなるガラス電極、その内側に塩化カリウム溶液(4)と銀/塩化銀からなる内部電極(5)がある。 (6) 検液中で生成された水素イオンはガラスの外表面と相互作用する。 (7) 塩化カリウム溶液中で生成した水素イオンは、ガラスの内面と相互作用する。 (8) メーターは、ガラスの両面の電圧差を測定し、この「電位差」をpHの測定値に変換します。 (9) 比較電極は、測定の基準となるもので、単純に回路を構成していると考えてもよいでしょう。
ガラス電極の中の塩化カリウムは、pH7の中性溶液なので、ある程度の水素イオン（H+）を含んでいます。 ガラス電極は、オレンジ色の溶液と青色の溶液のpHの差を、水素イオンが発生する電圧の差で測定します。オレンジ色の溶液のpH（7）がわかっているので、青色の溶液のpHがわかります。 イオン交換の動作
どのように動作するのでしょうか。 2つの電極を青い試験液に浸すと、水素イオンの一部がガラス電極の外側へ移動して中の金属イオンと入れ替わり、金属イオンの一部がガラス電極から青い溶液の中へ移動します。 このイオンの入れ替わりをイオン交換といい、ガラス電極の仕組みの鍵を握っている。 ガラス電極の内側でも、オレンジ色の溶液からイオン交換が行われます。ガラスの両側にある2つの溶液は酸性度が異なるため、ガラスの両側で異なる量のイオン交換が行われ、ガラスの両側の表面で水素イオン活性度が異なり、異なる量の電気が蓄積されます。この電荷の差は、ガラスの両面の間に微小な電圧（電位差と呼ばれることもあり、通常は数十から数百ミリボルト）が現れることを意味し、これにより銀電極（5）と参照電極（8）の間に電圧差が生じ、メーター上の測定値として表示されることになるのです。
メーターは電圧を測定していますが、目盛り（またはデジタル表示）の指針が実際に示しているのはpH測定値です。オレンジ色（内側）と青色（外側）の溶液の電圧差が大きければ大きいほど、両者の水素イオン活性に大きな差があることを意味します。青い溶液の水素イオン活性が高ければ、オレンジの溶液より酸性で、メーターはこれを低いpHとして表示します。同様に、青い溶液の水素イオン活性が低ければ、メーターはこれを高いpH（よりアルカリ性）として表示します。
正確なpH測定
pHメーターが正確であるためには、適切に校正されていなければなりません（メーターは電圧測定をpH測定に正確に変換しています）。 あなたは、バッファ（既知のpHのテスト溶液）に浸漬してpHメーターを校正し、メーターaccordingly.Another重要な考慮事項は、pH測定が温度にthis waydepend作られていることです調整します。 いくつかのメーターは、内蔵の温度計と自動的に温度変化として、独自のpH測定値を補正している;あなたが別の測定の数を作っている間に温度の変動が発生する可能性がある場合は、それらが最適です。 あるいは、自分でpH測定を補正するか、測定器を校正し、ほぼ同じ温度でpH測定を行うことで補正することもできます
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