스마트계측기[blog]

불산의 영향에 대해서 

불산은 pH 전극을 녹이는 성질을 갖고 있다. 그러나 어느정도 불산에 내성을 갖도록 만들어진 pH 유리전극도 있다.

F-이온은 영향이 없고 HF만이 유리를 녹인다. 불산은 약산이다. 따라서 pH가 높은 경우에는 용액내에 상대적으로 F- 이온이 많아지고 pH 전극은 해를 받지않는다. 

그러나 용액의 pH 값이 작아지면 F- 이온은 H+ 이온과 결합하여 불산(HF)이 되어 전극을 손상시킨다.

내부 기준전극은?

pH 측정에 사용되는 일반적인 기준전극은 KCl 용액에 AgCl이 코팅된 Ag wire로 구성된다.

KCl 용액은 Ag+ 이온의 농도를 재현성있게 유지해주어 Ag/AgCl 표면에서 재현성있는 전위차를 갖게한다.

기준전극이 재현성있는 전위값을 갖게하려면 pH 전극과 용액을 통해서 전기적으로 연결되어 있으며 내부용액이 오염되지 않아야한다.

다공성의 세라믹의 액간접촉면을 통해 내부용액이 빠져나오게 되며 이과정을 통해 pH 전극과 기준전극이 전기적으로 연결된다.

기준전극의 오염은?

기준전극의 오염은 Ag/AgCl이 물리화학적으로 영향을 받아 변화하는데 원인이있다.

이러한 현상을 일으키는 이온종은 대개 Ag+이온과 결합하여 AgCl보다 용해도가 낮은 물질이 된다. Br-, I-, S2-등이 여기에 속한다.

이러한 이온들이 내부용액으로 들어가게 되면 내부용액의 Ag+ 이온과 결합하여 난용성의 침전을 만든다.

침전이 만들어지면서 Ag+ 이온이 소모되면 AgCl이 용해되어 Ag+ 이온이 다시 만들어지기 때문에 초기에는 기준전극 전위에 변화가없다.

그러나 AgCl이 모두 용해되면 전위값이 크게 변하게 되므로 이때는 반드시 기준전극을 교환해 주어야 한다.

중아황산염(bisulfite) 혹은 NH3와 같은 물질은 Ag+ 이온을 Ag 금속으로 환원시키거나 Ag+ 이온과 착물을 이루어 기준전극을 손상시킬 수 있다.

액간접촉면(junction)을 많이 도입하면 이러한 현상이 일어나는 속도를 줄일 수 있다.

내부용액을 겔상태의 것을 사용하면 대류(convection)현상에 의한 오염을 막을 수 있다.