pH 計に関する記述として正しいのはどれか。2つ選べ。
体育の新任教諭が初めてプール水の遊離残留塩素とpH を測定することになった。学校薬剤師は測定にあたっての留意点について新任教諭から問合せを受けた。
pH 計に関する記述として正しいのはどれか。2つ選べ。
- ⑴ 参照電極にはガラス電極を用いる。ガラス電極は水素イオンに応答する指示電極です。参照電極には銀－塩化銀電極などの、電位が一定の電極を用います。
- ⑵ 指示電極の電位はネルンストの式に従う。指示電極（ガラス電極）の電位はネルンストの式に従い、25℃でpH1単位あたり約59 mV変化します。
- ⑶ 測定されるpH は温度の影響を受けない。ネルンストの式の係数（2.303RT/F）は温度に依存するため、pH測定値は温度の影響を受けます。温度補償や標準液と同じ温度での測定が必要です。
- ⑷ 校正されたpH 計の電位を基準としてプール水のpH が測定される。pH計は標準液で校正し、その校正された電位とpHの関係を基準として試料（プール水）のpHを求めます。
- ⑸ 参照電極の内部液には飽和塩化アンモニウム水溶液が用いられる。参照電極の内部液には塩化カリウム（飽和または3 mol/L程度）の水溶液が用いられます。塩化アンモニウムではありません。
解説
正解は⑵と⑷です。pH計は、水素イオン濃度に応答する指示電極（ガラス電極）と、一定の電位を示す参照電極（銀－塩化銀電極など）の電位差を測定します。指示電極の電位はネルンストの式に従い、pHに比例して変化します。測定前には標準液（中性リン酸塩、フタル酸塩など）で校正し、その校正された応答を基準として試料のpHを求めます。ネルンストの式には温度の項が含まれるため、測定値は温度の影響を受け、温度補償が必要になります。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198928.html）を加工して作成