고농도 용액의 전도도 값

일반적으로 전도도 측정기를 이용하여 피측정용액의 농도와 전기전도도 측정값을 비교하는 경우, 농도값의 증가에 따라 전기전도도 값이 비례하여 증가하는 

것이 일반적인 현상이다. 

그러나 농도가 아주 높은 강산이나 강염기 용액의 경우 이런 비례관계가 성립하지 않는다. 

  

일례로 위의 그림 및 테이블에서 HCL의 경우를 보면, 전도도 값이 대략 19%까지는 상승곡선을 이루지만 농도가 더 높아지는 경우 전도도값이 하향곡선을  

이루는 것으로 나타난다. 정확한 측정을 해보면 HCL 농도가 9%와 34% 일 때 전도도 값이 모두 대략 600,000uS/cm정도가 되는 것으로 측정된다. 

이것은 다른 농도 범위에서 같은 전도도 값이 존재한다는 것이므로, HCL의 농도를 전도도 미터를 이용하여 측정 시 19%까지만 그 측정 범위를 제한시켜야  

한다는 의미이다. 

 

이런 문제는 일반적인 측정기의 보정방식 및 측정방식에 기인한다.  

일반적인 측정기의 경우 표준 용액을 통한 보정을 통해 임의의 상관관계를 나타내는 보정곡선을 그리게 되고, 이 보정곡선을 이용하여 미지 용액의 농도를  

측정하는 방식을 사용하기 때문이다.  따라서 될 수 있는 한 측정 범위는 모두 선형곡선에만 한정 시켜야 되는 것이다.  

그렇지 않으면 비선형 눈금이 필요하게 되는 것인데, 이것은 하나의 범주 안에 있는 측정을 요구하는 프로세스에서는 바람직하지 않다.

상기와 같이 두 가지의 특성을 가진 곡선의 용도는 단지 최소와 최대값 범위 안에 있는 특정한 부분을 측정하는 경우에만 필요하다.

 

이와 같은 경우는 고농도의 HNO3나 H2SO4등에도 해당이 된다. 

따라서 현장에서의 전기전도도 측정기를 농도계 용도로 사용하는 경우나, 위와 같은 고농도 강산이나 강염기의 의 샘플을 측정하는 경우에는 프로세스와 그  

특성을 정확히 이해하고 판단하여 최상의 측정이 이루어지도록 해야 한다.  

예를 들면 프로세스에서 센서로 상기의 비선형적인 특성이 나타나는 변곡점을 찾아내서 직선성이 있는 부분을 그 센서의 전체 측정범위로 두고 그 센서로 직선성 범위에 있는 프로세스를 제어하는 것이다. 이렇게 하면 실제로 일어날 수 있는 센서의 불감대 반응을 최소한 줄일 수 있는 좋은 방법 중의 하나가 될 것이다. 

 

그리고 참고로 위와 같은 고농도의 측정용액은 일반적인 2전극 방식의 전도도 센서로는 측정이 어렵기 때문에 특수한 4전극 방식의 전도도 센서나 유도식  

전도도 센서를 사용하여 측정하여야 한다.