pH測定器の選び方と使い方｜種類・仕組み・校正方法・トラブル対策を現場目線で解説

pH測定器を正しく使いこなすためには、「何を、どんな仕組みで測っているのか」を理解しておくことが重要です。ここでは、pH計の基本構造と、誤差が出やすいポイントを実務に沿って解説します。

pH計は、水中の水素イオン濃度そのものではなく、センサー（ガラス電極）が溶液の電位差を検出して数値化します。

pHはもっとも基本的な水質測定項目で、測定対象となる液体の種類によって応答性が変わる場合があります。

構成はシンプルで、ガラス電極・内部液・参照電極の組み合わせで測定します。電位が安定するまで時間がかかるため、数値が落ち着くまで待つ必要があるのが特徴です。

携帯型は、もっとも広く使われる一般的なpH測定器で、日々の「スポット測定」が中心の現場に適したタイプです。

コンパクトかつ防水仕様のモデルが多く、水質検査の現場で扱いやすいため、食品工場や排水施設の巡回点検・サンプリング測定に最適で、必要なときにすぐ測れるのが最大の利点です。

• メリット：軽量・低コスト・取り回しが良い
• デメリット：連続監視には向かず、測定の手間がかかる

据置型は、槽や配管に固定設置して使うタイプで、調整槽・反応槽のpHを常時モニタリングできます。pH管理を「運転の一部」として組み込みたい現場に最適です。

制御盤と接続すれば、薬注装置と連動して自動制御も可能。安定性と信頼性が高く、本格運用に向いています。

• メリット：高精度・連続監視・制御連動が可能
• デメリット：初期費用・設置工事が必要

オンライン測定は、据置型の中でもリアルタイムで制御に反映できるタイプです。

pHが大きく振れやすい調整槽や、原水変動が激しい現場では特に効果的で、フィードバック制御により薬注量を自動調整できるため、安定運転に直結します。変動の早期発見と適正な制御を実現する仕組みです。

pH計は価格帯によって性能差が大きく、主に以下が違います。

• 耐薬品性：腐食性の高い排水では、ケミカル対応電極が必須
• 応答性：変動の大きい排水は、速い応答がないと追従できない
• ドリフト（測定値のズレ）：安価な機器ほどズレが早い
• メンテ頻度：電極寿命や校正頻度が大きく変わる

安い機器を選ぶと、「すぐ値が狂う」「頻繁に校正が必要」「故障が早い」といった問題が起きやすく、結果的に運用コストが増えることもあります。

pH測定器を選ぶ際の出発点は、「何を、どの範囲と精度で測るか」を明確にすることです。

まず、水質測定の測定対象（排水・工場排水・薬液など）を把握し、それに対応した測定範囲と精度を持つ機器を選ぶ必要があります。pHメーター本体の性能が不足していると、正確な水質検査ができません。

一般的な排水管理では pH4〜10 を測定できれば多くの現場に対応しますが、酸性・アルカリ性に大きく振れやすい現場では、さらに広いレンジが必要です。

また、pH基準値を守るためには、小数点1桁（0.1）精度は必須で、0.01刻みの分解能があると調整が安定します。精度が足りない測定器では、正しく調整できず基準値逸脱の原因になります。

pH測定器で最も重要な部品が電極です。現場の溶液の性質に合わない電極を使うと、すぐに値が狂う／寿命が極端に短いというトラブルが起きやすくなります。

電極選定のポイントは以下の通りです。

• 酸・アルカリに強いか（耐薬品性）
• 油分・スラッジに詰まりにくい構造か
• 特殊用途（耐フッ酸・高温・低導電など）に対応しているか

また、電極寿命は一般に 6ヶ月〜1年。交換サイクルが短い機種ほどランニングコストが高くなるため、初期費用だけで選ばないことが重要です。

据置型・オンライン型を選ぶ場合、現場条件に適合しているかが必須チェックポイントです。

• 高温排水：耐熱電極が必要
• 油分・スラッジが多い：詰まりにくい構造、清掃しやすい電極を選ぶ
• 流量が少ない槽：電極周りが停滞して汚れやすく、誤差が出やすい

設置位置も重要で、撹拌が効いた場所・泡が当たらない位置・流れが安定した場所を選ぶことで測定精度が大きく変わります。

pH測定器は「使い方より、手入れ」で性能が決まると言われるほど、メンテ性が重要です。

• 電極の洗浄頻度（汚れが多い現場は頻回に必要）
• 自動洗浄／セルフクリーニング機能の有無
• 適切な保存液が確保できるか（乾燥は電極劣化の原因）

メンテがしにくい機種を選ぶと、「測定値が安定しない→薬注が狂う→トラブル増大」という悪循環に陥りやすいため、現場で扱いやすい構造かどうかを必ず確認します。

pH測定器の精度を決めるのは、本体性能より校正の質です。標準液（校正液）による定期校正は必須で、最近は自動校正付きデジタルpHメーターも普及し、誤差を大幅に低減できます。

排水のように酸性〜アルカリ性まで変動する現場では2点校正（pH7＋pH4or10）が基本。電極スロープが補正され、実測レンジでも安定した値が出せます。

校正液は開封後に劣化しやすく、電極を入れっぱなしにすると汚染して使えなくなるため、必要量だけ取り分けて使うのが鉄則です。

• 据置型：目安：月1〜週1
• ハンディ型：目安：週に数回

ガラス電極は繊細で、汚れ・乾燥・劣化 が性能低下の主因です。汚れ別に洗浄方法を変えると効果的です。

• 油分 → 中性洗剤
• 無機スケール → 希酸
• タンパク汚れ → 酵素系洗浄液

また、電極には内部液補充型とカートリッジ交換型があり、寿命は一般に 6ヶ月〜1年。応答が遅い、校正が合わない、値が揺れる、等の症状が続く場合は交換時期です。

多くのトラブルは電極破損ではなく、小さな不具合が原因です。

• 値が安定しない例
  内部液に気泡、ガラス膜の汚れ、据置型で流量不足→先端だけ汚れる
• 校正できない例
  電極劣化、校正液の劣化、スロープが極端に出ない

また、測定値の安定まで異常に時間がかかる場合は、電極寿命が尽きかけているサインと判断できます。

pH測定器は、排水処理・設備管理における最も基本的で、最も重要な水質計です。しかし、正しい選定・適切な使い方・定期校正がそろっていなければ、どれほど高性能な機器でも正しい値は得られません。

この記事で整理したように、

• 現場に合ったタイプ（携帯型・据置型・オンライン）の選定
• 電極の適正選択とメンテナンス
• 標準液を使った校正の習慣化
• 温度補正（ATC）や応答性といった本体性能の理解

この4つが揃うことで、pH管理は驚くほど安定します。

pHは排水管理の入り口であり、トラブルの早期サインでもあります。だからこそ、測定器を正しく扱うことが、腐食防止・基準値遵守・薬剤コスト削減など、現場のあらゆる安定運転につながります。