전기전도식 염분계의 특징

염분계의 원리는 ?

식염 농도를 측정하는 계측기를 염분계라고 합니다.

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염분계는 측정 원리와 측정 방법에 따라 몇 가지 종류가 있습니다.

1) 염소의 양을 측정하여 식염농도를 구하는 몰법·질산은적정법

2) 나트륨의 양을 측정하여 소금농도를 구하는 이온전극법

3) 식염(NaCl)이 다른 물질에 비해 전기가 많이 흐르는 점을 이용하여 도전율을 측정하여 식염농도를 구하는 전기전도법

4)수용액에 고형물질이 녹아 있으면 용해량에 따라 굴절률이 높아지는 것을 이용하여 굴절률을 측정하여 식염농도를 구하는 굴절계 방식

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전기전도식 염분계의 특징

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소금은 전해질이므로 전기 전도도와 식염 농도에 상관관계가 있습니다.

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전기전도란?

어느 정도의 전기를 흐르게 하는가의 척도로, 전기저항의 역수(전기전도도=1/전기저항)입니다.

1cm 거리의 전극간 전기저항값을 Ωcm(옴cm)라고 하는데, 그 역수를 비전기전도율이라고 합니다.

게다가 그 값에 100만을 곱한 숫자가 보통 우리가 사용하고 있는 전기 전도도(마이크로지멘스:μS/cm)입니다. 1cm당 전기저항이 100만 Ωcm이면 비전기전도율은 100만분의 1이며, 전기전도도는 거기에 100만을 곱한 1μS/cm가 됩니다.

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전기 전도도식 염분계의 장점

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특히 몰법(질산은 적정법)에 대해 큰 장점이라고 할 수 있습니다.

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*휴대할 수 있다.

*어디에서든 측정할 수 있다.

*측정시간이 불과 3초.

*시약을 필요로 하지 않는다.

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특히 시약은 식품 현장에 반입하기 어려운 것으로 알려져 있습니다.

또한 시약을 구입하는 소모품으로서 비용이 많이 들고 폐기하는 것을 고려하면 환경면에서의 배려도 떨어진다고

합니다.

피펫 등이나 적정 조작을 필요로 하지 않는다.

자동측정이므로 개인에 의한 오차가 없다.

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몰법은 색상의 변화로 종점을 판별하여 판단하기 때문에 경험이 필요하거나 측정 오차의 가능성이 있습니다.

전기 전도도식은 자동 측정이므로 개인 오차나 측정자의 경험이 필요하지 않습니다.

*누구나 간단하게 측정할 수 있다.

*시료 액체는 0,3ml밖에 되지 않는다.

*전극부는 물이나 알코올로 살짝 닦기만 하면 된다.

*보관의 번거로움이 없다.

*자동적정장치에 비해 가격이 저렴함.

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세상의 전기 전도도식 염분계는 금 도금 전극을 이용하고 있는 것과 전기 전도도식 염분계의 큰 특징은 전극에

티타늄을 채용하고 있다는 것입니다.

금도금 전극은 오랜 사용이나 마찰로 인해 상처가 나기 쉽고, 상처가 나 버리면 측정치가 흔들리기 때문에 정확하게 측정할 수 없습니다.

한편 티타늄 전극을 채택한 염분계는 마찰이 강하며, 3년 사용의 고장률이 0.1%에 불과하여 내구성이 뛰어납니다.

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전기 전도도식 염분계에서 주의가 필요한 것은 액체 속에 다른 전해질이 포함되어 있는 경우입니다.

예를 들어, 글루탐산나트륨이 100g 안에 1g 함유되어 있으면 0.16% 정도 가산됩니다.

그러나, 실제 식품에서는 100g중 1g까지는, 포함되어 있지 않기 때문에 무시해도 무방할 정도입니다.

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식염(염화나트륨)을 포함한 전해질 및 전도도에 미치는 영향은 다음과 같습니다.

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1.약산···(예) 글루탐산, 인산, 초산, 아스코르브산, 기타

2.약염기··(예) 암모늄, 기타

3.강산···(예) 염산, 질산, 기타

4.강염기..(예) 나트륨(소다), 칼륨, 칼슘, 기타

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상기 1-2, 1-4, 2-3, 3-4의 조합이 전해질이 됩니다.

이 중 1-2개의 조합(예인산암모늄)은 전도도에 거의 영향이 없습니다.

1-4, 2-3의 조합(예글루탐산나트륨)은 다른 강한 전해질이 있을 때는(식염이 포함되어 있을 때는) 전도도에 미치는 영향은 적습니다.

한편 3-4의 조합(예염화나트륨(염산나트륨), 질산나트륨)은 전도도의 영향이 큽니다.

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굴절계 방식 염분계의 특징

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굴절계는 빛의 굴절 원리를 이용하여 액체의 농도를 측정하는 계측기입니다.

굴절계 방식의 염분계의 특징은 식염수 농도를 측정하는 점에 있습니다.

전기전도식 염분계는 식염수뿐만 아니라 액체 속에 식염 이외의 것이 녹아 있는 경우에도 그 안의 식염(전해질)을 측정할 수 있지만 굴절계 방식의 경우에는 식염과 물만으로 이루어진 식염수만을 측정할 수 있습니다.

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그럼 전기 전도도식에 비해 주로 어떤 장점이 있는 것일까요?

첫째, 10%~28%의 진한 식염수를 측정할 때 전기전도식 염분계는 희석이 필요하지만 굴절계방식의 염분계는 희석하지 않고 직접 염분농도를 측정할 수 있습니다.

예를 들어, 제염 공정의 식염수에는 10% 이상의 식염수가 사용됩니다.

두 번째로, 식품이나 수산의 업계에서는, 야채나 건어물 등 절임용의 소금물, 게나 멸치등의 삶은 국물로의 소금물 등, 염수는 넓게 사용되고 있습니다.

그런데, 이러한 현장에서는, 옛날부터 보메도 비중계가 넓게 사용되고 있는 상황이 있습니다.

보메도 비중계는 저렴하기 때문에 장점이 있지만 사람에 의한 판독오차와 온도보정기능이 붙어 있지 않아 정확하게 측정할 수 없다는 점, 또한 식품 현장에서는 유리제품은 본래 반입 불가로 단점도 많습니다.

 

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