pHメータと水道水と超純水

質問

現在使用している簡易型のpHメータの使用方法として
・測定前に水道水に30分以上浸すこと。脱イオン水は決して使わないこと。
・測定は、数値が安定するまで静置。
とのことでした。
そこで、水道水を測定すると数十秒でpH7.4くらいで安定するのですが
(他の簡易pHメータでも同じくらいのpHがでました)
超純水を測定すると2～3分かかってしまい、
他の簡易pHメータで測定するとpH6.8くらいなのに、このpHメータでは
pH7.5くらいで安定します。
さらに、メータを超純水中で軽く一周させたりすると、pH値が小さくなってきて
pH6.9位で安定します。

なぜこのようなことが起きるのでしょうか？
なぜ脱イオン水に浸漬させてはいけないのでしょうか？
また、どの数値(静置のときと一周させたときの)を信用したらいいものでしょうか？

回答No.3

elpkc · ベストアンサー

純水等の液中にイオンが少ない場合は、
測定値が非常に安定し難いので、
0.01M KClを一定量ずつ添加し、そのpHをプロットし、
添加量0のときの値を外挿法で求める方法があります。

お礼

ありがとうございます。
なるほど、あくまで推測値ではありますが
有効な手段ですよね。
塩化カリウムを所持はしていないので、購入を考えます。

回答No.4

kb-nike

簡易型pHメータは、内部抵抗が小さいため（測定時に流れる電流が大きいため）「超純水」のような抵抗の大きい試料を測定するには向いていません。

予め、電極を水道水に浸漬しておくと言うことは、電極面に雑イオンを吸着させて、それを「超純水」試料の中に持ち込み、試料の電気抵抗をわざと低下させて測定していることになります。
当然、不正確な結果しか得られません。

＜なぜ脱イオン水に浸漬させてはいけないのでしょうか？
上に書いたように、簡易型のpHメータでは、電極の内部抵抗が小さいために、電位を読み取るために大きい電流を流さなければなりません。
「超純水」では電流を運ぶイオンが極端に少ないために、簡易型pHメータの針を動かすだけの電流を流すことが出来ません。
電極を脱イオン水に浸漬させておけば上に述べたように、メータを動かすだけの電流を運ぶイオンがないので、メータの指示は不安定になります。

＜また、どの数値(静置のときと一周させたときの)を信用したらいいものでしょうか？

どちらの数値も信頼できません。

「超純水」のpHをpHメータで測定すること自体無理があります。ましてや、安価な（内部抵抗の低い）装置では不可能です。

どうしても、と言うならANo.3の回答者さんの方法を採るべきです。

お礼

ありがとうございます。
簡易型pHメータの詳細を教えていただき、感謝です。
きちんとしたpHメータなら超純水でも可能なのかもしれませんね。
pHは、現在行っている一連の実験においては
重要度は低く、さらに超純水やイオン交換水はあくまでサブ的な
測定とうことで、簡易型を購入した次第です。
「安物買いの銭失い」にならないように気をつけないといけませんね。

回答No.2

rain_drop

こんにちは。No.1の者です。

脱イオン水に浸してはいけない、ということはないと思いますよ。実際、私は仕事で毎日のようにpH計を脱イオン水に浸したり、測定したりしていますので・・・壊れることはありません。気になるのは、長時間浸しておくと、電極内のKCl水溶液が薄まってしまうことです。短時間であれば問題ありません。
ただ測定時は当然安定はしにくいです。いつもは浸しっぱなしにして、数十分放っておきます。それでも正しい値かどうかは分かりません。

緩衝液であれば、もちろん正しいpHとなりますが、これを添加してしまうと、測定したい水のpHではなくなってしまいますよね。

お礼

再度ありがとうございます。
そうですよね、基本的に溶液を作るのに脱イオン水を使用したり
するわけですし(溶質が緩衝するかもしれませんが)。
でも長時間だと塩化カリウム水溶液が薄まるのですね。知りませんでした。
今所有しているpHメータは約9分で自動で電源が切れてしまうので
こまめにオンオフしないとだめですね。
>緩衝液であれば、もちろん正しいpHとなりますが、これを添加してしまうと、測定したい水のpHではなくなってしまいますよね。
緩衝剤は添加しても大丈夫だと勘違いしておりました。
訂正ありがとうございます。

回答No.1

rain_drop

こんにちは。脱炭酸された超純水では、緩衝作用がないため、ちょっとしたことですぐにpHが変化してしまいます。測定中に水をかき回すだけで、炭酸が溶解し、pHは低くなります。
通常の自然水では、炭酸によって緩衝作用が働き、pHは安定しやすくなっています。しかし、脱炭酸水では、緩衝作用が働かないため、pH測定には非常に時間を要します。特に中性付近のpHは振れ幅が大きくなりますので、誤差が大きくなります。

お礼

ありがとうございます。
そうですよね、緩衝作用のことをすっかり忘れておりました。
としたら、緩衝剤などを入れて超純水を測定したら正しい値が出ますかね。
脱イオン水に浸漬しないことというのは、測定に時間がかかって
電極の精度によくない影響を与えるからなのでしょうか。