순수에서의 pH 측정시 문제점 및 적용방법 ?

순수에서의 pH 측정시 문제점 및 적용방법 ? 

문제점 

일반적인 pH 측정은 많은 양의 산, 염기또는 염을 포함한 용액에서 이루어진다.

그리고 이런 용액들에서 pH전극은 빠르고 정밀하게 pH를 측정할 수 있다.

그러나 증류수, 탈염수, 공정수, 지하수,보일러 순환수 등 산, 염기 또는 염의 농도가 작은 순수 수에서의 pH측정은 매우 어렵다.

비록 전극이 Buffer에서는 빠르게 감응할지라도 시료에서는 느리고, noisy, drift,낮은 재현성, 부정확성 등으로 그 결과가 매우 불만족스럽게 나타난다.

순수 수에서의 pH측정 시 일반적으로 나타나는 영향은

1) 시료의 낮은 전기전도도

2) 시료와 Buffer 사이의 이온세기의 차이

3) Liquid junction potential 의 변화

4) 공기 중 이산화탄소의 흡수 등이 원인이다.

적용 방법

높은 이온세기 Buffer에서 보정한 후 낮은 이온세기의 시료로 전극을 가져갔을 때 전극은 안정화되는데 오랜 시간을 필요로 한다. 그리고 시료의 오염가능성도 증가한다.

더 정밀한 pH 측정을 위해서는 Buffer와 시료가 비슷한 이온세기를 가져야 한다.

만약 순수한 물이 대기와 접촉하는 경우 순수의 작은 용해 물질과 낮은 완충능력으로 대기로부터의 이산화탄소의 흡수기작은 pH 변화의 원인이 된다.

사전에 이산화탄소가 포화되지 않은 시료는 주의 깊게 취급하여야 한다. 

이 문제들을 해결하기 위하여 가장 폭 넓게 받아들이는 방법은

(1) 낮은 전기저항의 유리막 pH전극을 사용하고,

(2) 기준 전극은 빠르고 일정한 누출속도를 제공하는 Liquid junction type을 선택하여야 한다.

이런 전극은 순수 수 시료에 넣었을 때 전기전도도를 높이는 것으로 감응시간과 안정도가 크게 개선한다.

Liquid junction potential로 인한 pH 측정오차는 낮은 이온세기의 Buffer 사용과 시료에 이온세기 조절액을 첨가하여 이온세기를 비슷하게 함으로써 

최소화할 수 있다.