pH計とは？原理と種類（卓上型・ポータブル型・ペン型・工業用⁠）⁠、校正液での校正と電極の手入れ、選び方

pH計とは

pHは、液が酸性かアルカリ性かを0〜14の数字で表したものです。7が中性で、小さいほど酸性、大きいほどアルカリ性です。pH計はこれを電極で測り、試験紙より細かく数字で出します。

現場では、pHメーター・pH測定器・ペーハー計とも呼びます。研究や品質管理の検査、排水処理、めっきや洗浄液の管理、食品の工程で使います。導電率計・溶存酸素計・濁度計は別の計器で、比較ページには載せていません。

測る仕組み（ガラス電極法）

• pHで電位が変わるガラスの膜を使った電極で測る方式を、ガラス電極法と呼びます。このページのF-72・D-210P・IP-140T・P-2100などは、公式にガラス電極法と書いています
• 電極は、ガラス電極と比較電極を1本にした複合電極が多く、比較電極の中に内部液（塩化カリウム＝KClの液）が入っています
• JIS Z 8802は、ガラス電極を用いたpH計で0〜95℃の水溶液のpHを測る方法を決めた規格です（日本規格協会）

4つの種類

卓上型

ラボの台に置き、スタンドに付けた電極で測る型です。0.001pHまで表示し、校正の点数が多く、データの管理や印刷にも強い機種がそろいます。オートサンプラーにつないで多検体を自動で測れる機種もあります。

ポータブル型

防水の本体を手に持ち、ケーブルの先の電極で測る型です。排水や河川、工場の各所を回って測るときに使います。IP67やIP68の防水と、測った値をためるメモリーの数で選びます。

ペン型・コンパクト型

本体と電極が1本になった手軽な型です。平らなセンサーに数滴を垂らして測る型もあり、試料が少ないときに向いています。日常の簡単なチェックに使います。

工業用

槽や配管に電極を付け、変換器で連続で測る型です。値を4〜20mAの信号で監視盤へ送り、上限と下限で警報を出します。排水の中和処理や工程のpH管理に使います。可燃性のガスがある場所では、本質安全防爆の型を選びます。

校正のやり方と頻度

• 測る前に、pHの決まった標準液（校正液）に電極を浸けて、計器を合わせます
• 標準液には、NIST（4.01・6.86・9.18）とUSA（4.01・7.00・10.01⁠）の組があります。機種によって、どちらを使うか選べます
• 校正の点数は機種で違います（IP-140Tは2点、F-72は5点など）
• 校正の頻度は使い方で決めます。校正の間隔を決めておくと知らせる機種（F-2000PIは1〜90日）や、次の校正日を表示する工業用（HBM-160D）もあります

電極の手入れ

• 電極は消耗品です。汚れや傷みが出たら交換します
• 内部液を自分で補充・交換できる電極と、補充しない電極があります（IP-140Tは約10mL⁠の内部液を補充・交換でき、SK-660PHは補充しない型）
• センサーだけを交換できるペン型・コンパクト型もあります（LAQUAtwin・SK-660PH）
• 工業用は、電極の汚れや破損を変換器が自分で見つける機種があります（FLXA202）

選ぶときに見るところ

• 測る場所：ラボなら卓上型、現場を回るならポータブル型、試料が少ないならコンパクト型、槽や配管で連続ならば工業用
• 細かさ：分解能（0.1・0.01・0.001pH）と⁠、繰り返し性・⁠⁠⁠精度
• 温度補償：自動で温度の影響を直すか、補償できる温度の範囲
• 防水：屋外や水まわりで使うなら、IP67やIP68の型
• 計量法：取引や証明に使うなら、型式承認がある機種を選びます。SK-660PHのように、取引証明には使えないと公式に書いた機種もあります
• 記録：本体にためる件数と、USB・RS-232C・4〜20mAなどの出し方

工場の排水のpH

環境省の一般排水基準では、海域以外の公共用水域に出す排水はpH5.8以上8.6以下、海域に出す排水は5.0以上9.0以下です（環境省 一般排水基準）⁠。中和処理の槽では、工業用のpH計で連続で測り、薬を入れる量を決めます。