스마트계측기[blog]

식품, 양조 분야의 pH 측정은?

빵, 술, 맥주, 간장, 된장, 치즈, 유제품 등 식품이나 음료의 생산과정에는 효소가 관여하는 공정이 많이 있는데 이때 pH의 조절은 아주 중요하다.

이는 효소의 활동이 pH에 의해 많은 영향을 받으며 적당한 임계 pH값을 갖고 있기 때문이다.

어떤 식품에서는 pH는 맛과 식품의 안정성을 결정짓는데 아주 중요한 인자로 작용한다.  

모든 식품은 최적의 pH값을 갖고 있으며 만약 이 값이 너무 낮을 경우 맛이 제대로 안나거나 안정성에 문제가 있을 수도 있다. 

모든 식품회사에서는 제조 과정에서 좋은 품질의 식품과 직결되는 맛있는 식품을 만든다는 노력의 일환으로 pH를 체크하고 있다. 

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양식 분야의 pH 측정은?

해수의 pH 균형은 해양 생물계에 큰 영향을 미치며, 양식장의 수질 측정에서도 매우 중요하다.

사실 pH는 양식장의 위치 선정시 고려되어야 할 제일 중요한 요소이며 양식장이나 부화장의 이상여부의 첫 신호이기도 하다.

수산시장에서는 여러 생산지에서 직송되어 온 생선의 신선도를 pH를 통해 점검하기도 한다. 

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의약, 화장품 분야의 pH 측정은?

제약과 화장품 산업분야에서는 생산과정에서 화학반응을 체크하기 위해 pH를 측정한다.  

반응속도는 용액의 pH에 의존하며 pH를 통해 반응의 종말점을 추측할 수 있다. 

예를 들어, 항생제 제조과정에서 높은 수율과 항균성을 유지하기 위해서 발효과정에서 pH는 꼭 조절되어야 한다.  

뿐만 아니라 약품이나 화장품을 피부등의 인체에 임상실험할 때 엄격한 품질관리를 필요로 한다. 

만약 피부와 화장품의 pH 차이가 크다면 그 결과는 아주 치명적일 수 있으며 의약품의 pH가 잘못되면 이 약은 독이 될 수도 있다.

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전력, 천연가스 분야의 pH 측정은?

화력 발전소 같은 커다란 보일러를 가동하고 있는 곳에서 쓰이는 보일러수는 파이프의 부식을 막기 위해 pH 8 이상으로 유지되어야 한다.  

즉, 보일러수는 부식을 방지하기 위해서 알칼리성을 유지해야만 한다. 

그러나 알칼리도가 너무 높다면 산화칼슘이 형성되는데 이는 보일러의 벽에 부착되어 부식을 일으킬 수 있다.  

이러한 이유로 화력발전소의 보일러의 pH는 약 9.4에서 유지되어야 한다. 

또한 액화 가스내에 함유된 물의 pH 조절은 혼합과정에서 열량을 높이고 탱크나 파이프의 부식을 막기 위해 중요하다. 

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전기, 전기화학 분야의 pH 측정은?

금속표면을 도금 또는 에칭(식각)하거나 배터리 제조에 있어서도 pH의 조절은 중요하다.  도금액의 pH 조절은 도금 작업이 끝난 상태에 크게 영향을 미친다. 

도금액의 pH를 적절히 맞추지 못했다면 작업 후 표면이 벗겨지거나 최적의 색깔이나 광택을 얻을 수 없다.  

주방용기처럼 알루미늄 표면에 필름처럼 얇은 코팅을 하는 과정에서 pH의 조절은 원하는 제품을 얻기 위한 아주 결정적인 요인으로 작용한다. 

제품에 도장하는 공정에서 pH 조절은 제품의 품질을 결정짓는 필수불가결의 요인이다. 

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· 제 품 특 징

· 구 성 내 역

· 본체(CP-411)

· 제 품 사 양

 · 센 서 사 양

· 교정 설명서

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 · 전 극 사 양

금속, 광물 제련 분야의 pH 측정은?

금속은 pH를 맞추어 주면 특정용액에 용해되는 성질이 있다. 이러한 성질에 근거하여 광석이나 여러금속이 혼합된 물질로부터 특정금속을 추출하고자 할 때 pH의 조절이 필요하다. 

예를 들어, 구리와 아연이 산성의 전해액에 섞여 녹아있고 이를 전기분해 한다면 음극 쪽에서는 구리만이 분리되어 나오게 된다. 

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화학분야의 pH 측정은?

pH의 측정이 화학반응의 조절에 중요한 부분이기 때문에 반도체, 시멘트, 유리, 플라스틱, 비료, 전자재료 등 거의 모든 화학관련 제품의 생산 과정에서 pH가  

측정되고 있다. 반응조건을 최적화하고 원하지 않는 부수적인 반응을 방지하기 위해 시료의 pH 조절은 아주 중요하게 고려되고 있다.

예를 들어, 플라스틱을 제조하는 공정에서 긴 체인분자성 물질을 제조하기 위해서 pH는 아주 엄격하게 조절될 필요가 있다.

특히 중합과 축합과정에서 pH는 아주 중요하게 고려되어야 할 인자이다.  

뿐만 아니라 질소비료, 칼리비료, 인산비료등과 같은 화학비료의 효율적인 생산을 위하여 pH 조절은 필수적이다. 

또한 pH의 측정은 시멘트 제조상 규산염의 혼합과정과 유리 제조 과정 중 높은 온도하에서의 결합과정에서 아주 중요하다.

제조된 유리의 투명도 역시 pH의 영향을 받는다. 

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종이, 펄프 분야의 pH 측정은? 

다른 어느 산업분야에서 보다도 종이와 펄프를 생산하는 공정에서의 pH의 측정은 더 빈번히 지속적으로 쓰이고 있다.

사용되는 화학약품의 양을 줄이고, 기기의 마모를 감소시키기 위하여 종이 제조공정에서 분해 및 표백 과정 등에서 pH를 조절하고 있다. 

종이의 내구성 및 염색속도 역시 pH에 따라 달라지므로 품질관리 부분에서 pH는 아주 중요하게 체크되고 있다. 

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섬유, 염색 분야의 pH 측정은? 

섬유산업 분야에서 pH의 측정은 땀과 같은 것에 섬유가 어떻게 반응하는지 알아보는 과정에서 매우 중요하게 활용되고 있으며, 합성섬유가 발전함에 따라  

섬유의 안정성과 내구성을 확인하기 위한 생산품테스트 과정에 적용되고 있다. 

뿐만 아니라 염색과정에서 pH는 염색의 영속성이나 공정의 속도에 아주 중요한 인자로 작용하기 때문에 pH는 일정하게 유지되도록 설계한다.

또한 pH측정은 땀에 의한 변색과정을 살피는 인공적인 실험조건을 만드는 데에도 응용되어 쓰이고 있다. 

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기준전극의 임피던스는? 

기준전극의 전체적인 임피던스의 값은 액간접촉면을 포함하는 모든 부분의 저항의 합이라고 할 수 있다.

이것은 액간접촉면내의 전해질이 운반하는 전류의 크기가 작기 때문에 생긴다. 액간접촉면이 이물질로 코팅되거나 막히면 임피던스가 보다 더 커진다.

임피던스가 일정값 이상으로 커지면 경보 를 울리게 하여 이러한 문제를 감지할 수 있다.

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유리막 pH 전극의 임피던스는? 

유리막 pH 전극의 임피던스는 10 ~ 100 메가옴이고 온도에 크게 영향을 받는다. 금이 생기거나 깨지면 임피던스가 1메가옴 혹은 1메가옴 이하로 작아진다.

온도보상이 되는 임피던스 측정회로를 이용하여 임피던스가 일정값이하로 낮아지면 경보를 울리도록 하면 전극의 결함(금이 생기거나 깨지는 현상)을 알아낼 수 있다 

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pH 센서의 임피던스 측정은? 

pH 측정기에서 가장 중요하게 취급되어야 하는 부분은 pH 센서이다.

널리 사용되는 pH 센서의 사용기간은 보통 6 ~ 12개월이지만 열악한 환경에서는 이보다 더 짧아질 수 있다.

전극의 감응기울기가 점차적으로 줄어들거나 기준전극이 오염되는 등의 전극의 결함은 천천히 발생될 수도 있다.

혹은 전극이 깨지거나 불순물로 코팅이 되고 기준전극의 junction이 막혀 갑자기 문제가 생기기도 한다.

두 경우 모두 버퍼기준용액으로 교정하기 전까지는 센서의 결함을 알 수가 없다. 임피던스 측정은 이러한 문제점을 실시간으로 알아내기 위한 방법이다.

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pH 버퍼 교정의 오차는? 

버퍼용액의 pH 값은 25℃를 기준으로 정해지지만 실제 pH 값은 온도에 따라 변한다. 대개 온도에 따른 pH 값이 버퍼용액병에 적혀있다.

교정할 때 온도에 맞는 pH 값을 이용하지 않으면 감응기울기와 영점값을 구할 때 오차가 발생할 수 있다.

이것은 온도에 따른 pH 값을 측정기에서 자동으로 보상해주는 기능을 사용하면 방지할 수 있다.

또다른 교정오차는 교정을 너무 서둘러 하는경우에 생긴다. 이때 pH 전극은 버퍼용액에 완전하게 감을을 하지 않은 상태가 된다.

특히 pH 전극의 온도가 높은데 버퍼용액의 온도까지 전극의 온도가 내려갈수 있도록 충분한 시간을 주지않는 경우 이로 인해 오차가 생길 수 있다.

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