2009年07月09日

3:PH計測法・電極電位法

水素イオンは、水素原子から電子が外れて、プラスの電荷を帯びている状態です。そのため、マイナスに引かれる性質があります。
PHが異なる溶液に、1本の銅線をひたすと、電気が流れます。
自動車につんであるバッテリーと同じ原理です。

そこで、片方のPHがわかっている溶液と、PHを測定したい溶液の間に、どのくらいの電気が流れるか、というように考えた人が、昔、いたんでしょうね。たぶん。
ただ、普通に金属電極を入れても、サクサク電気が流れて、いろいろ問題がでてきます。
電気を流す力、電位差だけをうまく取り出せることができれば、いいわけで、そんな中でガラス電極を使う方法が考え出されました。

電極っていうと、普通は金属やカーボンで、ガラスを電極に使うって例はほとんどありませんが、ガラスも電気を通すことができる物質です。
ただ、金属よりもずっと抵抗が大きいですが。
その抵抗の大きさは、ガラスの成分によりことなります。
電気をたくさん流すため、金属が大量に含まれているガラスも作らています。
もともとガラスは、アモルファスという不定形な固定であり、ガラスの中を電子や水素イオンなどが、多少動きまわることができます。

ただし、このガラスという物質、あまり丈夫ではありません。
窓ガラスを考えたって、衝撃で割れることだってあります。
しかも、PH計につかわれるガラスは、非常に薄くなっており、もしガラス電極を手で触ると、それだけでPH計のガラスは割れてしまうほど、繊細です。
そのために、強化ガラスを使う、という試みもされ、強度の向上を果たしたものもありますが、結局ガラスであり、極端に強度が向上することはできません。単純にガラスの厚みを増やせば、抵抗が大きくなりすぎて、PHの計測はできなくなってしまいます。
また、ガラスには高温に弱い、という非常に大きな欠点もあります。

そのために、ガラス以外の材質で、PH電極を作れないか…
と考え、ビュルケルトでは、エナメル電極を使用した、PH電極の発売を開始しました。

エナメルは、ガラスと同じような化学的特性を持っておりますが、ガラスよりはるかに強度が強く、また高温に強く、安定性が高い物質です。
そのエナメルをPH電極に採用した、というわけです。

じゃ、そのエナメルって何ですか? エナメルとガラスってどう違って、どう同じなのか、って疑問が生まれますよね。
その辺り、さらに解説していきたいと思います。

ご興味いただいたら、ビュルケルトまで、お気軽にお問合せください。

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