ペーハー測定器

ペーハー測定器を校正する

自作の次亜塩素酸水のペーハー測定にリトマス試験紙を使ってきましたが、色の比較では1段階しかわからないのと、漂白作用で色が退色すると、もっとわからないので、数値で読み取れるデジタルペーハー測定器を用意してみます。ただし、これは校正しないと正しく測れないので、まずは校正するところから。

用意したもの

今回、準備したものはこれです。デジタルで0.01単位でペーハーが計れる測定器と、校正に必要な精製水。え?バッテリー補充液?と思うでしょうが、バッテリー液を補充するには、純水が必要で、精製水=純水なわけです。それに、このコロナで大変なとき、医療用の精製水が売り切れでぜんぜん手に入りません。みんな、次亜塩素酸水を薄めるのに使っているんでしょうか。

購入した「古河薬品工業(KYK) バッテリー補充液 2L」を調べてみるとイオン交換で作っているようですから、代用品として使えそうです。精製水には規格があり、製造工程からすると、イオン交換してればまず大丈夫でしょう。校正液は250mlを3種類用意するので、最低でも1リットルぐらい必要です。ここはケチらずに2リットル用意します。

ペーハー測定器とバッテリー補充液

ペーハー測定器のセット内容

購入したペーハー測定器にはこんなものが入っています。本体と替えのボタン電池(本体にも電池はセットされてました)ケース、英語の説明書、校正剤が3種類x2セット。校正剤の4.00のうち、1つは4.01になっているのはご愛嬌でしょうか。

ペーハー測定器のセット内容

ペーハーを測定する仕組み

さて、どういう仕組でペーハー測定するのか、原理を理解しておくのは大事です。この黄色い本体の先は写真のような構造になってます。ガラスの玉のようなものと、白いフェルトのような部分。ここに書いてある仕組みによれば、測定器が持っている比較する液の電圧と、測定対象の液の電圧の差から、計算式でペーハーを求めるようです。そして、注目なのが、計算式に温度が入っていること。だから、液の温度によって、ペーハーは変わるようです。へー。

ペーハー測定器の心臓部

校正なしで水道水を測ってみる

なんか校正するの面倒くさい。なので、とりあえず校正する前に、水道水のpHを測ってみます。水につけて少しかき混ぜて、30秒ほどして値が安定するのを待ちます。結果は6.61でした。ちょっと酸性ってことですね。

校正前の水道水のpH

校正は温度が大切

実際の校正に取り掛かります。まず温度が大事なので、校正液は25度となってますから、予め、バッテリー液をお湯で温めます。今の時期、水道水は20度ぐらい。ちょっと冷たい。36度の給湯器からのお湯にしばらく浸けておきます。

バッテリー液をお湯で温める

校正液は非接触温度計で測る

さて、校正液の温度をどうやって測るか。実は、新型コロナウイルスで、おでこで体温を測っているのをみて、非接触の温度計があると面白そうだな。と買って遊んでいたのがあります。いろいろ測ってましたが、だいたい合っているみたいなので、これでいきます。キレイに洗ったコップに精製水を入れて、さらに湯せんで温めたら、27.2度まで温度上昇しました。ちょっと温めすぎたか。25度にしたかったのに。しばらく放って置いてもなかなか温度が下がらないので、このまま次にいきます。

非接触温度計で精製水の温度計測

温度による校正剤のペーハー変化

じゃ、温度が2.2度高いわけですけど、校正液のpHにどれぐらい影響があるのか見てみます。この校正液の袋の裏側に温度とペーハーの関係表があります。どれも5度違っても、0.01ぐらいしかペーハーに違いがありません。なんか無理に25度にしなくても、そのまま20度ちょっとでも良かったかも。

校正液の裏に書いてある温度とペーハーの関係

キャリブレーションしてみる

さて、校正液の水に校正剤の粉を入れ、棒でよくかき混ぜて溶かします。それぞれの液が混ざらないよう、かき混ぜる棒も、毎回、精製水で洗っておきます。

キャリブレーションは4.00→6.86→9.18の順番に、校正液に浸けてキャリブレーションのボタンを5秒押して、引き上げて精製水で洗って、次の液につけて、を繰り返すと本体が勝手に覚えてくれます。念の為、3回、繰り返してキャリブレーションしてみました。3回目はほぼ校正液と同じ値を示すようになりました。誤差0.01ぐらい。これで大丈夫でしょう。

ペーハー測定器の校正中

自作の次亜塩素酸水のペーハーは如何に

さあ、校正完了。これで作っておいた次亜塩素酸水のペーハーを測ってみます。リトマス試験紙では5~6ぐらいの値だということは分かってます。本当なんでしょうか。次亜塩素酸水にペーハー測定器を入れて、ちょっとかき混ぜて、値が安定するまで待ちます。結果、5.26! やった、この次亜塩素酸水は酸性だわ。

自家製次亜塩素酸水のペーハー