pHメーターの原理と構造
1.pHメーター
pH（酸度）メーターは、電位差法を使用して溶液中のH+活性を測定する機器です。 pHメーターで測定された値は、溶液のpHを表すために使用される方法です。 これは、溶液中のH+イオン濃度の負の対数、つまりpH=ーlg[H+]で表されます。
弊社が使用している pH メーターは、電気メーターと電極の 2 つの部分で構成されています。実際の測定では、測定する溶液に電極を浸し、溶液中の H+ イオン濃度をミリボルトレベルの電圧信号に変換して電気メーターに入力します。電気メーターは信号を増幅し、対数的に pH に変換し、ミリボルトレベルの表示メーターが pH を表示します。
pHメーターは、測定電極としてガラス電極を使用し、参照電極としてカロメル電極を使用します。水素イオン濃度の変化によって引き起こされるガラス電極の電位の変化は、ガラス電極とカロメル電極間の電位の変化を引き起こし、式（2-6）に従う必要があります。
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
式では：
E - 起電力、mV;
E0 -電極標準起電力、mV;
R はモルあたりの気体定数です。
T はケルビン単位の絶対温度です。
F – ファラデー定数。
式（2-6）から、pHを測定する際には温度も重要な要素であることがわかります。測定するときは、温度の変化に注意し、考慮する必要があります。現在、pHによく使用される電極のほとんどは、ガラス電極とカロメル電極を組み合わせた複合電極です。
2.pH電極
電極は pH メーターの重要な部分です。測定電極と参照電極で化学電池を形成することで pH 測定が完了します。
（１）pH測定電極はpH指示電極とも呼ばれ、溶液中の水素イオンの活性に反応し、それに応じて電極電位が変化します。現代のpHメーターのほとんどすべては、測定電極としてガラス電極を使用しています。
（２）参照電極（不活性電極）は溶液中の水素イオンの活性には反応せず、pH測定においては定電位の半電池として機能し、pH測定電極と化学電池を形成して一定の参照電位を提供・維持する。
（３）複合電極とは、ｐＨ測定電極と比較電極とを組み合わせた電極である。複合電極は酸化還元物質の影響を受けず、平衡速度が速く、広く使用されている。現在、これらの電極は基本的にｐＨ測定に使用されている。ガラス指示電極またはガラス複合電極が薄膜電極であるかどうかにかかわらず、膜電位は測定対象溶液中の水素イオン活量とネルンスト関係にあり、薄膜電極の固有の特性を反映している。これらの特性は、電極自体や使用条件によって影響を受け、測定結果に影響を与えます。
