[분석기기]pH meter 측정원리

소개글

실험에서 주로 쓰는 기기중의 하나인 pH Meter기 사용에 대한 이론적 고찰을 생각하면서 쓴
pH Meter 사용원리에 대한 레포트입니다.

목차

1. 사용 목적
2. 관련 이론
3. pH Meter
(I) pH의 정의
(2) pH 측정 방법
(3) pH 측정원리
(4) pH 미터의 구조
(5) pH Calibration
(6) pH측정시 유의사항
(7) pH 미터의 교정
(8) pH미터 사용시 유의사항
(9) 전극 검사

4. 여러산업 분야에서의 pH 측정
5. Reference

본문내용

1. 사용 목적
• pH 센서가 용액내의 H+ 이온의 농도에 감응한다는 사실을 바탕으로 용액이 산도 및 알칼리도를 측정
• 용액의 온도에 의한 영향, 용액의 조성 그리고 용해되지 않은 물질들이 들러붙는 현상들을과 같이 고려해야할 인자들이 매우 많다는 것을 알 수 있다.
• 측정시마다 교정을 하면 결과값의 정밀도를 높이고 센서의 결함도 찾아낼 수 있다.

2. 관련 이론
• pH는 1909년 덴마크의 SØrensen에 의하여 수소이온 농도의 역수의 대수로서 최초로 정의 되었다. 이 정의에 의하면 0.1mol dm-3 HCl의 pH는 1이 되어야 하지만, 25℃의 0.1mol dm-3 HCl의 pH 를 정확하게 조정된 pH미터로 측정해보면 1.088이다. 따라서 SØrensen이 정의한 pH는 현재에는 pcH (= -log[H+])로 나타내고, pH는 다음과 같이 정의된다.
pH = -logaH = -log[H+] - logyH
여기서 aH는 수소이온의 활동도, [H+]는 수소이온의 농도, 그리고 yH는 수소이온의 활동도 계수
• pH를 측정하는 가장 기본적인 전극은 SØrensen이 pH를 정의할 때에 사용한 수소 전극이다. 그런데 이 전극을 사용하기 위해서는 수소기체가 있어야 하기 때문에 그 발생장치가 필요하고, 인화ㆍ폭발에 대한 안전대책도 필요하므로 일상적으로 측정하기에는 편리한 전극이 아니다. 또한 시료용액 중에 산 화성 혹은 환원성이 있는 물질이 있으면 수소전극의 표면에 여러가지 산화ㆍ환원반응이 일어나 전극전 위가 변해버린다. 이런 난점이 없고, 또한 수소이온에 응답하면서, 사용하기 쉬운 전극이 유리막의 전 극 즉 유리전극이다. 수소이온의 농도가 다른 용액사이에 유리막을 두면 막 양측의 용액 사이에 전위차가 생긴다. 이 현상은 1906년에 M. Cremer에 의해 보고되었고, 1920년대가 되어 많은 연구자들에 의해 상세히 연구되어 pH의 측정에 응용되게 되었다.

참고 자료

• R. G. Bates, Determination of pH, 2nd ed, John Wiley and Sons, New York (1973). 최규원, 분석화학, p.120 -p.128, 박영사 (1975).
• D. A. Skoog and J.J. Learly, Principles of Instrumental Analysis, 4th ed, Chap. 19 and 20, Saunders College Pub. (1992). W. J. Moore, Basic Physical Chemistry, Chap. 16 and 17, Prentice Hall (1983). G. W. Castellan, Physical Chemistry, 3rd ed, C