환경화학실험 | pH와 EC 및 기본항목 측정

 

 

 

TIP

 

 

다양한 기구를 사용하여 pH와 EC 및 개념과 측정방법을 알아본다.

 

 

 

ORP

Oxidation-Reduction potential의 약자로 이온의 전자간의 산화력, 환원력을 수치로 나타낸 값이다. 정(+)의 값이 클 때에는 산화력이 강하고, 부(-)의 값이 클 때에는 환원력이 강하다. 백금 전극과 같은 반응을 만들지 않는 전극을 넣을 때, 전극과 용액과의 사이에서 생기는 전위의 차가 그 용액의 산화환원 전위를 나타낸다.

 

도금의 배수처리와 같이 산화환원 반응이 진행되고 있는 용액에서, ORP를 측정함으로써 반응의 진행상황을 알고 ORP가 소정의 값이 되면 반응이 완료된 것을 알 수 있다. 배수처리의 자동 제어에 이용되고 있다. 백금과 같은 반응을 일으키지 않는 전극과 기준(조합, 기교) 전극(포화감홍 전극, 포화염화은 전극 등) 사이의 전압을 전위계(108Ω 이상의 입력저항을 갖는 일렉트로 미터 등)로 측정하여 값을 알 수 있다.

 

 

EC

전기전도도는 용액이 전류를 운반할 수 있는 정도를 말하며, 용액중의 이온세기를 신속하게 평가할 수 있는 항목으로서 전기저항의 역수 ohm 또는 mho로 나타내나 현재는 국제적으로 S(Siemens) 단위가 통용되고 있다. 측정원리는 용액에 담겨있는 2개의 전극에 일정한 전압을 가해주면 가한 전압이 전류를 흐르게 하며, 이때 흐르는 전류의 크기는 용액의 전도도에 의존한다는 사실을 이용한 것으로 어떤 전도체의 저항 R은

 

 

과 같은 식으로 표시할 수 있는데 여기에서 ρ는 저항도(Ω․㎝)이고, ι은 두 전극간의 거리(㎝), A는 단면적(㎠)이므로 전기전도도 L은

 

 

가 된다. 여기에서 K(1/ρ) 는 비전도도(mho/㎝)이며, 동일 측정계를 사용할 경우 셀의 규격은 일정하므로 두 전극간의 거리와 단면적은 무시할 수 있다. 따라서 측정결과는 측정된 시료의 전기전도도 값(mho)에 셀정수(㎝^-1)을 곱하여 시료의 전기전도도값(μmhos/㎝)으로 표시한다.

 

그러나, 현재는 국제단위계인(mS)/m(millisiemens/meter)또한 μS/㎝(microsiemens/centimeter) 단위로 측정결과를 표기하고 있으며 여기에서 mS/m = 10 μS/㎝(또는 10 μmhos/㎝)이다. 또한 전기전도도는 온도차에 의한 영향(약 2%/℃)이 큼으로 측정결과차의 통일을 기하기 위하여 25℃에서의 값으로 환산하여 기록한다.

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실험 방법

1. pH측정

1) pH meter의 보정을 위해 pH buffer(pH 4, 7, 10)을 소량 취한다.

 

2) pH meter의 전극을 증류수로 충분히 세척한 뒤 물기를 제거하고 Ca를 누른뒤에 pH4부터 측정한다.

 

3) 2)를반복하여 pH7 , pH10 buffer를 측정한다.

 

4) pH mter의 보정이 완료한 뒤 용액의 pH를 측정하고, 용액의 특징을 고찰해본다.

 

2. EC 측정

1) EC meter의 보정을 위해 EC buffer(1413μS/㎝)을 소량 취한다.

 

2) EC meter의 버튼중 Ca를 누른 뒤에 1413μS/㎝를 측정한다.

 

3) 측정한 전극을 증류수로 충분히 세척한 뒤 물기를 제거한다.

 

4) EC meter의 보정이 완료한 뒤 용액의 EC를 측정하고, 용액의 특징을 고찰해본다.

 

 

 

환경화학실험 - pH와 EC 및 기본항목 측정 레포트