科学者は、さまざまなものを測定し、そのために専用の道具を使います。私たちは温度(何かがどれだけ熱いか冷たいか)、物体が占める空間(これを体積と呼びます)や、液体がどれだけ酸性または塩基性であるかなどを測定します。pHプローブ科学者が使用する重要な道具の一つはガラス製のpHプローブです。pHプローブは、液体が酸性であるかどうか(すなわち、酸味があるかどうか)あるいは塩基性であるか(全く酸味がない)を教えてくれる特別な道具です。Labtechは、科学研究に使用される高品質規格の実験室用pHプローブを広く提供しているメーカーです。このレッスンでは、ガラス製pHプローブについて、その動作原理や正しい使用方法をすべて学びます。
すべてを変える小さなガラス製pHプローブ。これは、薄いガラス管と電極と呼ばれる測定部で構成されています。ガラス管は、リファレンス電解質を含む電解質状態で満たされています。この液体により、プローブが正しく動作します。そして、電極は酸性の変化に敏感な素材で作られています。プローブを液体に入れると、その液体の酸性または塩基性部分が電極と相互作用します。これら2つが協力して、いわゆる電流を作り出します。この電流はpHプローブによって測定され、その結果、液体のpH値が計算されます。pH値を知ることで、液体がどれほど酸性または塩基性であるかがわかり、これは多くの科学実験において非常に役立ちます。
正しい読み取り値を得るためには、pHプローブのキャリブレーションが必要です。キャリブレーションとは、プローブが正常に動作し、正確な読み取り値を提供していることを確認するプロセスを指します。ガラスpHプローブのキャリブレーションには、既知のpH値を持つ2種類の液体を使用します。この活動では、これらの液体の一方が酸性でpH4.0、もう一方がアルカリ性でpH7.0である必要があります。
したがって、使用直前にプローブをきれいな水ですすぎ、以前の吸収から液体が持ち越されていないことを確認してください。すすぎ終わった後、清潔な布でプローブを軽く乾燥させてください。その後、pH 7.0 の溶液にプローブを挿入します。この液体は中性であり、酸性でも塩基性でもありません。メーター(pH値を示す表示)を一度校正して、ちょうど7.0と表示されるようにしてください。このステップ後、再びプローブをきれいな水で洗い、次の校正ステップに備えてください。次に、pH 4.0 の溶液にプローブを浸します。今度はメーターを4.0に設定します。これら2つのステップを終えた後、プローブは校正され、実験に使用する準備が整いました!!
各使用後、清潔で蒸留された水でプローブをすすぐことは良い習慣です。これにより、プローブに残っている液体がすべて洗い流されます。布または細かい吸収材でプローブを拭き、乾燥させてください。時々、ガラス製pHプローブ専用の特別なクリーニング溶液にプローブを浸すこともできます。しかし、石鹸やその他の化学的なクリーナーでプローブを掃除してはいけないことを常に覚えていてください。これらの物質はガラスを溶かし、プローブの動作を変える可能性があり、これが読み取りエラーにつながる恐れがあります。
例えば、pH値の読み取りが高すぎたり低すぎたりする場合、それはプローブを再校正する時期であることを意味します。これは、正しい読み取りができるよう、校正手順を繰り返すことを意味します。もしプローブがメンテナンスなしで長期間保管されていた場合、乾燥している可能性があります。その場合は、リファレンス電解液に約30分浸してから再度使用してください。これにより、pHを正確に測定する能力が回復します。読み取り結果に通常は存在しない異常な値があると感じた場合は、電子機器からの干渉が原因である可能性があります。これを解決するために、携帯電話やコンピュータなど、信号を発生させてプローブを混乱させるものから離すことができます。
ガラス製pHプローブは酸性を測定するための非常に一般的で正確な方法ですが、他の方法でも測定が可能です。例えばリトマス紙は、酸性の液体に浸すと色が変わる特殊な紙です。この色の変化により、液体が酸性かどうかの大まかな判断ができます。ただし、リトマス紙はガラス製pHプローブよりも精度が低いため、pHの目安を得るには適していますが、信頼性の高い測定には向いていません。
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