pH측정장치의 개선

전문가 제언

○ 산업공정에서는 양질의 제품을 생산하기 위해서 공정변수(유량, 온도, 압력, pH 및 레벨 등)를 정확히 측정하고 제어해야 한다. 이것은 품질관리와도 관계되지만 생산효율을 높이고 생산단가를 낮추는 비용효과 측면에서도 중요하다. 또 한편으로는 산업현장의 안전과 보안과도 관계가 있는 제어계통이나 폐기물과 같은 공해물질을 처리하는 데는 매우 중요한 역할을 하게 된다.

○ 이런 관점에서 pH 측정은 산업공정에서 각 프로세스의 화학물질 제어, 수 처리시설 및 폐기물처리 시설에서 중화조의 제어 등 여러 분야에 적용되고 있다.

○ pH는 산, 알칼리의 정도를 표시하는 단위로 수소이온 농도의 상용대수 값으로 표시된다. 이러한 pH 측정방법은 ① 지시약을 이용하는 방법 ② 수소전극을 이용하는 방법 ③ 안티몬 전극을 이용하는 방법 ④ 유리전극을 사용하는 방법 등이 있다.

○ 이 중에 유리전극을 이용한 pH 측정방법이 다른 방법에 비하여 측정정밀도도 좋고, 측정대상에 별 제한이 없으며, 일반산업공정에서 연속측정이 가능하여 현재 가장 널리 사용되는 측정방법이다. 그러나 유리전극은 유리막이 깨지기 쉽고, 전극의 내부저항이 높으며, 오염 등의 문제로 성능저하와 응답시간 지연의 원인이 되고 있다.

○ 최근에는 이러한 유리전극의 단점을 보완한 기술이 개발되었다. 그 중하나가 유리전극의 유리를 열, 충격 및 부식성에 강한 내구성 유리로 개발하여 유리의 두께를 얇게 함으로써 유리전극의 비저항을 낮게 하여 응답성을 좋게 하는 것이다.

○ 또한 이 글에서 소개한 것과 같은 ISFET(Ion Selective Field Effect Transistor)를 이용한 pH 센서의 개발인데, 기존 유리전극보다 응답성이 10배나 빠르다고 한다. 그러나 적용에는 냉각공정과 같은 분야에 한정되고 강산성이나 강알칼리성에 부적합한 것이 향후 해결할 과제이다.

저자

George Pence and Richard Baril

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2008

권(호)

February

잡지명

ISA

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

1~10

분석자

박*준

분석물

• pH 측정장치의 개선.pdf [231,551 byte]

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