pH計は、電極を試料に浸し、結果をその場で読むことで、試料の酸性またはアルカリ性を測定します。先端にプローブを付けたペン形、短いケーブルでつなぐ手持形、別に置いたプローブをスタンドで支える卓上形いずれの形でも、電極と表示器が 1 つの計器になっている点は同じです。pH計は、どこかに据え置いたり何かへ値を出したりはしません。計器を試料のところへ持っていき、読み取って、また置くだけです。
これが pH分析計との違いです。分析計は配管またはタンクに固定され、制御システムへ出す電流出力を持ちます。両者は競合する計器ではありません。仕様に従って作業する実験室は、たいてい両方を持つことになります。連続した値には分析計、そのまわりの確認には計器を使い、そもそも取り付ける配管すらない場所でも、計器なら読み取りが可能になります。
選定で難しいのは、電子回路そのものではありません。決め手になるのは電極、プローブの形、そして読みを校正する手順で、これらが測定できる範囲と、数値を信頼できるかを決定するためです。このページでは、これらの決定と、pH計の問い合わせが実際には別の機種にあたる場合の境界を扱います。
ガラスの球部と基準要素が電気化学セルを構成し、その両端の電圧は、球部が浸かる溶液の水素イオン活量に依存します。応答は対数であるため、pH の等しい刻みは比例した刻みではなく電圧の等しい刻みに対応し、計器はその電圧を、測定した温度における pH の値へ変換します。読みは、既知の pH を持つ緩衝液に対して行う校正に全面的に支えられており、pH計は校正に使った緩衝液以上のものにはなりません。
実務上は 3 つの事実が続きます。まず球部は消耗品です。劣化し、フッ化水素酸に侵され、使用のあいだに乾かせば脱水するため、濡れた状態に保たなければなりません。次に、セルの基準側は測定側と同じだけ重要で、ダイアフラムが部分的に詰まると、ドリフトするか応答の遅い読みとして現れますが、これは再校正では直りません。そして温度は 2 回かかわります。1 つは計器が電極の応答に対して適用する補正として、もう 1 つは試料自身の性質としてで、補償回路は前者を補正し、後者は補正しません。
計器の形態は、何が実用的かを決めます。ペン形の計器は、置くものも引きずるケーブルもなくどこへでも持っていけるため、多数の地点にわたる測定が可能になります。卓上形の計器はプローブをスタンドで支えるため、読みを取っているあいだ電極を乱されずに安定させることができ、繰り返し可能な結果を得やすくなります。両者の内部の電子回路はよく似ており、変わるのはプローブを試料にどのように差し出すかです。
仕様のほとんどは、精度等級ではなくこれらの判断で決まります。一つが次を制約するため、順番に決めていきます。
| 構成 | 確定が必要な選択肢 | 決定対象 |
|---|---|---|
| 計器の形態 | ペン形またはポケット形、ケーブルでつなぐ手持形、スタンド付きの卓上形 | どこで計器を使えるかと、試料にどのように届くかが決まります。ペン形は作業台もケーブルも不要で、卓上形はプローブを乱されずに安定させられます。 |
| 表示分解能 | 0.1 pH、0.01 pH、専用機ではそれより細かい目 | 結果を仕様の限度と比較できるか決まります。0.1 pH で示される読みでは、0.05 の差は識別できません。 |
| プローブ形状 | 球状、矢状、長い矢状、および平面または表面用 | 何が測定できるか決まります。液体試料、押し込む半固体、まとまった量、そして表面と少量の試料です。 |
| 電極構造 | ガラス球部または非ガラスの本体、および密閉型または補充式の基準電極 | プローブが媒体中でどう振る舞い、交換が必要になるまでそこでどれだけ持つか決まります。 |
| 温度補償 | 内蔵センサによる自動、または試料温度の手動入力 | ある温度で測った読みを、別の温度で測った読みと比較できるか決まります。 |
| 校正方式 | 緩衝液の 1 点、2 点、3 点、および計器が緩衝液を認識して傾きを示すか | 精度のどれだけを作業者の手順遵守に預け、どれだけ計器自身が引き受けるかが決まります。 |
| 読み取り機能 | ホールド、最小値と最大値、安定表示、および内部記録 | 作業台から離れた場所で値を取り込めるか、そして書き取らずに測定の続きを保存できるかが決まります。 |
| シールと電源 | 電池の形式、および本体の保護等級 | 湿った場所で計器を使えるか、水洗できるか、そして電池交換のあいだにどれだけ持つか決まります。 |
| 選択要素 | それが答えを決める理由 | 問い合わせ前に決めておくこと |
|---|---|---|
| 試料が実際に何か | 液体、半固体、表面、少量の体積では、それぞれ異なるプローブ形状が必要です | 名称だけでなく、試料の状態について詳しくお伝えください。 |
| 要求される分解能と精度 | 計器ではなく、結果を判断する限度から決まります | 受入限度と、それが適用される値をお知らせください。 |
| 試料の温度 | 電極の選択と、補償で足りるかの両方を決めます | 試料の常用温度と最大温度をお知らせください。 |
| 化学環境 | フッ化水素酸、強アルカリ、硫化物、タンパク質は、それぞれセルの違う部分を侵します | 洗浄剤を含め、プローブが接するすべての媒体を列挙してください。 |
| 計器を使用する場所 | 作業台、タンク脇、湿った床、屋外では、本体とシールへの要求が変わります | 場所について、および湿潤または水洗があるかをお知らせください。 |
| 結果の保存方法 | ノートへの記録、または計器から取り込んだ値 | 読みを記録するか、出力するのか、見るだけなのかを明記してください。 |
| 校正の方法 | 緩衝液の点数と、新しい緩衝液が使えるかで、達成できる精度の上限が決まります | 誰が、どの頻度で、何を使って校正するかをお知らせください。 |
これらのうち未確定の項目が残っても、分かっている内容をお送りください。用途の説明をもとに見積りを作成し、不足が埋まったあとで詰め直すことができます。
pH計 のお問い合わせが、実際にはどのタイプにあたるのか、そして選定がどこで決まるのかをまとめています。
| 近似する代替機種 | pH計との違い |
|---|---|
| pH分析計 | 同じ電極の仕組みを配管に据え付けて常時保持する計器で、電流出力、警報接点、そして多くの場合、洗浄機構を備えます。pH計は試料のところへ持っていき、読み取ります。分析計は固定され、連続的に報告します。値を記録し、送信し、あるいは投薬に使う必要があるなら、それが分析計の役割で、pH計はそれに対する可搬の確認手段になります。 |
| プロセスpH計 | 制御ループではなく、その場での表示を目的とした固定の設置です。両者の中間にあり、分析計のように据え置されますが、何も駆動しません。タンクの値を誰かが見ているだけでよいならこの計器が該当し、読みが何かの動作につながらなければならないなら該当しません。 |
| 酸化還元電位分析計 | 酸性ではなく、溶液が酸化または還元しようとする傾向を mV で測定します。殺菌管理は通常 ORP の仕事です。塩素を含む水の消毒力は pH だけでは決まらないためです。双方を要件としている規則がある場合、どちらの測定も他方の代用にはなりません。 |
| 電気伝導率計 | 水素イオンではなく溶存イオンの数を測る計器で、汚れた水流で堅牢に動くのはそのためです。すすぎ水や汚染の確認に役立ちます。基準電極のダイアフラムも、緩衝液に対する校正も必要ありません。酸とアルカリを区別することはできず、pH計の代わりにではなく、併せて購入されることがほとんどです。 |
| TDS計 | 溶存固形物の総量を示します。通常は電気伝導率の測定値から導き出した値で、どれだけ溶けているかには答えますが、溶液が酸性かアルカリ性かには答えず、両者の割合の影響も受けません。 |
| 比色試験紙と比色比較器 | 印刷された色の基準に対して結果を与えるもので、電極も校正もなく、濡れた状態に保つものもありません。値がある範囲に入っているかだけを確認する粗い検査に向きます。報告すべき分解能はなく、記録も出力もないため、試料の色や濁りが読みに影響します。 |
最初の 3 つは、手に持つ計器ではなく固定の設置であり、最後の 3 つは別の問いに答えます。要求が実際にどれにあたるかを決めてから pH計を選ぶのが、すでに試料の測定を始めてからそれが分かるより費用で安く済みます。
お問い合わせにこれらの内容が含まれていれば、最初の返信は質問集ではなく見積りになります。数値が不明な場合は、用途の説明をお送りいただければ、そこから必要な条件を確認します。
公開中の製品
PH848 (5機種) · pH計
2 つの精度等級にまたがる 5 機種のペン形 pH計。電極と表示器が 1 つの手に持つ本体に納まり、自動温度補償と、選択できるプローブ形状を備える。
よくあるご質問
実務では、間隔は日付ではなく仕事の内容で決まります。毎日使う計器は、通常、測定を始めるたびに校正し、その読みを仕様と比較する場合や記録に入れる場合は再度行います。通常の手順は、関心のある範囲にわたる 2 点校正で、より広い範囲にわたる作業では 3 点です。点数より重要なのは緩衝液の状態です。劣化したまたは汚染した緩衝液に対して行った校正は、不安定なのが明らかな読みより悪い、自信ありげな誤った答えを生みます。
ほぼ例外なく、計器ではなく電極が原因です。球部の乾燥、ガラスに付いた試料の皮膜、基準電極ダイアフラムの部分的な詰まり、劣化したセンサは、いずれも読みを保持できなくします。そのような状態の電極を再校正しても、誤差は消えるのではなく移動するだけです。うまくいく手順は、電極を洗浄し、基準電極を確認し、新しい緩衝液で校正し、それでも合格できなければ電極を交換することです。緩衝液では良く動き、試料では悪い計器は、故障を報告しているのではなく、試料を報告しています。
読みを取る場所と、その数値の重みから決まります。本体にプローブを組み込んだペン形の計器は、多数の地点にわたる測定、作業台から離れた場所での素早い確認、そして手だけで届く試料に適します。ケーブルでつなぐ手持形の計器は、表示器を容器の外に出せるため、タンク、水路、あるいは届きにくい試料に適します。卓上形の計器はプローブをスタンドで支え、乱されずに安定した読みを取れるため、繰り返し可能な結果を得やすくなります。結果を仕様に対して記録する場所でこの形が使われるのはそのためです。
乾かしてはなりません。乾燥したガラス球部は回復に長い時間を要し、回復できないこともあります。そのため、使用のあいだは電極を濡れた状態に保ち、試料のあいだはきれいな水ですすいで、前の試料が次へ持ち込まれないようにします。試料に長いあいだ浸けたままにすることも避けるべきで、それは球部に被膜を作り、やがて侵します。電極を消耗品として扱い、故障してからではなく定期に交換することが、計器を間欠的ではなく一定した読み取りに保つ方法です。
仕様をお送りいただければ、該当する型式、供給可能性、納期を確認します。最低注文数は 1 台 です。
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