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강산 및 강염기 또는 고농도염용액에서의 pH 측정
| 적용분야 | 문제점 | 적용 방법 |
| Colloid, Suspen- sion, Sludge, Slurry의 pH 측정 |
Colloid,Suspension,Sludge,Slurry 등의 시료 에서 pH를 측정할 때 느린 감응, drift, pH 오차 등의 문제가 발생한다. 이런 시료에서는 복합 pH 전극이나 기준전극에서 일반적으로 사용하는 ceramic, fiber junction이 시료 속의 입자에 의해 막히는 경우도 있고, 시료에 잠기는 전극의 깊이에 따라 전극의 감응도가 영향을 받기도 한다.. |
* sleeve junction 전극 사용 : Sleeve type junction 전극은 높은 flow rate와 세척의 용이성으로 인해 이런 시료에 사용하는 것이 적합하다. 이 junction은 막힘을 방지하고, 일정한 flow rate를 제공하며, 세척하기가 쉽다. 이런 형태의 시료에서 재현성 있는 pH값을 측정하기 위해서는 시료에 잠기는 전극의 깊이를 일정하게 하는 것이 중요 하다. 이것은 일반시료에서도 마찬가지이다. |
| Emulsion의 pH 측정 |
Emulsion은 섞이지 않는 두 액상에서 한 액상 안에 다른 액상이 분산되어 있는 형태이다. 일반적인 emulsion에서 두 액상은 수용성상과 비수용 성상으로 분류되어진다. 다음과 같이 두가지 형태로 구분할 수 있다. (1) 비수용성상이 수용성 안으로 분산된 경우 (물속의 기름) (2) 수용성상이 비수용성 안으로 분산된 경우 (기름속의 물) => Emulsion에서 pH를 측정할 때 문제는 다음과 같다. 1) 느린 감응 2) 불안정한 pH 3) 재현성 없는 pH 4) pH 오차 5) 전극의 기능상실 |
(1)처음 세가지 영향은 기준전극에서의 junction의 형태와 관계가 있다. 전형적인 기준전극의 junction typed은 ceramic type인데 이것이 error의 원인이다. 이 문제는 Sleeve junction type의 기준전극을 사용함 으로써 크게 감소시킬 수가 있다. 그러나 Emulsion에서 계면활성제의 농도가 아주 높다 면 이 문제는 만족스럽게 해결되지 않는다. 이 경우는 filling solution을 폭 넓게 선택할 수 있는 double junction type의 기준전극을 사용하는 것이 필요하다. 그리고 측정시 용액에 담그는 전극의 깊이도 중요하다. 정확한 pH 측정은 종종 시료에 잠기는 전극의 깊이에 의존한다. 재현성 있는 측정을 위해서는 보정 및 모든 시료를 같은 방법으로 측정하여야 한다. (2)마지막 두 가지 pH 오차, 전극 기능 상실은 계면 활성제가 전극의 감응막을 coating하거나, 전극막과 상호 반응하여 발생한다. 이 문제는 측정 사이사이나 밤새 전극보관용액에 담구어 두는 것에 의해 해결할 수 있다. 그러나 앞의 문제들이 항상 해결 가능한 것은 아니다. 종종 짧은 시간동안 전극을 시료에 담그는 것으로 pH를 측정할 수 있다. 이 경우 정확한 값은 측정할 수 없다. |
| 강산, 강염기 또는 고농도 염용액 에서의 pH 측정 |
극단적인 pH 범위에서의 pH측정은 측정 시스템의 기준 전극부분에 특별한 문제를 발생시킨다. Drift와 늦은 감응은 Liquid junction potential의 결과이다. 보통 pH 전극의 Filling solution은 일반적인 시료조건(pH 2-12, 염농도<0.1M)에서 작동하도록 제조되었다. |
이 범위를 벗어날 경우는 double junction type의 기준전극이 추천되어진다. 1) 높은 pH 시료를 측정할 때는 double junction 기준전극의 바깥쪽 filling solution에 묽은 염기를 소량 첨가하여 pH를 높여주어야 한다. 2) 낮은 pH시료를 측정할 때는 같은 방법으로 filling solution의 pH를 낮게 만들어준다. 3) 높은 농도의 염을 포함한 시료는 같은 농도의 염용액이 추천되어진다. 실 예로 진한 sodium bromide 용액의 pH측정에서 filling solution은 sodium bromide 용액이 적당하다. |
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