導電率 (EC) と pH の間に普遍的に適用できる絶対的な変換式はありません。これは、導電率は溶液中のすべての荷電イオンの合計導電率を反映するのに対し、pH は水素イオン (H+) の活性のみを反映するためです。両者の関係は、溶液の特定の組成 (酸/塩基の種類、イオン強度、温度など) に大きく依存します。
ただし、特定のシナリオでは、理論的導出または経験式を通じて変換を実行できます。一般的なシナリオと対応する式は次のとおりです。
1. 純水/超純水 (例: 発電所からの高純度水) シナリオ
pH 調整のためにアンモニアを添加した超純水 (CO₂≈O) の特定のシナリオでは、導電率と pH の間に明確な数学的関係があります (アンモニアのイオン化平衡とイオンの限界モル導電率に基づいて導出されます)。
pH から導電率 (κ) への変換: pH=8.566 + lg(κ) (注: κ は導電率、単位 μS/cm、pH 7.5 ～ 10.5 に適用可能、κ はカチオン導電率よりもはるかに大きい)。
導電率 (κ) から pH への変換: κ=10^(pH - 8.566) (単位: μS/cm)。
2. 強酸・強塩基溶液（理論推計）シナリオ
強酸 (例: H2SO4) または強塩基 (例: NaOH) が完全に解離し、活量係数が無視される理想的な条件下では、イオン濃度と限界モル伝導率から伝導率を推定し、pH を推測できます。ただし、単純な単一の公式はありません。計算はイオンの寄与に応じて個別に実行する必要があります (たとえば、κ=Σ(λ_i × c_i) × 10^3 を推論のために pH=-lg[H⁺] と組み合わせます)。
3. 一般的な水質/経験的推定シナリオ
直接変換なし: 複雑な組成を持つ実際の水サンプル (天然水、廃水など) の場合、複数の未知のイオンが存在するため、導電率を pH から直接変換することはできません。別途機器の測定が必要です。
予防：
上記の式にはすべて、適用できる厳密な条件があります (特定の温度や特定のイオン組成など)。実際の工学用途では、特定の媒体の化学的特性と組み合わせて検証するか、機器に組み込まれた専用アルゴリズムを使用して変換する必要があります。-