自作用のpHメーターを購入した。

Liquid PH Value Detection Detect Sensor Module – diymore


購入理由はpHの測定を理解する為にリトマス試験紙から触れるの記事で触れたので、再び触れない事にする。


市販されているpHメーターは



先端にガラスのセンサーをpHを測定したい液体に浸して測る。



リトマス試験紙は植物等が持つpHで色が変わる色素を利用するで学校の理科で扱うリトマス試験紙は色の変化を見ていたけれども、pHメーターはどうやら色の変化ではなさそうだ。

市販されているpHメーターの大半はガラス電極法という方法で測定するらしく、今回のメーターもおそらくそうなので、ガラス電極法の概要を整理してみる。




ガラス電極法はpHガラス電極比較電極の二本を用いて測定と記載されているが、今回は仕組みを押さえたいので、pHガラス電極の方で起こっている事のみを触れる。

参考にしたサイトを先に挙げておくと、ガラス電極によるpH測定 - HORIBAになる。


ガラス電極法の大まかな仕組みはガラスの薄膜の内側と外側でpHの異なる液体に触れると薄膜部分にpHの差に比例した起電力が生じる

起電力は電圧と同じボルト(V)として測定して、起電力から外側の溶液のpHを計算する。

起電力 - Wikipedia


ガラスの薄膜をpHガラス応答膜と呼ぶ。



この写真の中央にある透明の丸っこい箇所がおそらくpHガラス応答膜で、内側の内部液には一般的にはpH7の塩化カリウムを用いるらしい。

pHを測定したい液体に上の写真のpHガラス応答膜を当て、内部液の塩化カリウムとのpHの差によって発生した起電力をコンピュータに送る。

コンピュータは得られた電圧からpHの計算を行う。


起電力は溶液の温度が25℃の場合、内部液と測定したい液体のpHの差が1あれば、約59mVの起電力を生じるが常にこの周辺の数字になるとは限らない。

だから、測定前にキャリブレーションが必要となるのだろう。

較正 - Wikipedia





早速、pHメーターをRaspberry Piにつなごうと思ったが、pHメーターはA/D変換(アナログ-デジタル変換回路)というものを経由して接続する必要がある。

先にAD変換周辺の事に触れておく必要があるので、pHメーターとRaspberry Piとの接続は一旦保留にした。