pH측정법

pH측정법

pH는 수소 이온 농도지수라는 뜻으로, 화학 반응을 다루는 현장에서는 반드시 관리해야 하는 것입니다. 불필요한 반응이 일어나지 않게하기 위해서는 수용액 등의 pH를 항상 적절하게 유지하는 것이 중요합니다.

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pH란?

pH는 수소 이온의 농도를 나타내는 지표이며, 구체적으로는 물질의 산성 · 알칼리성의 정도를 수치화하여 표현하기 위해 만들어진 지표입니다. pH가 7이면 중성을 나타내고 그 이하의 경우는 수치가 작을수록 강한 산성, 그 이상의 경우는 수치가 클수록 강한 알칼리성을 나타내는 것이지요. 또한, pH가 1 변화할 때, 수소 이온 농도는 10 배, 또는 10 분의 1로 변화 하는것도 알아둡시다.

pH측정시 주의사항

화학을 다루는 현장에서는 다양한 화학 반응이 이용되고 있는데요. 화학 반응을 이용할 때, 대상물이나 부자재의 pH가 결과에 큰 영향을 주는 케이스가 많이 있어요. 아래에서는 pH관리를 행해야만 하는 가공 현장과 그 용도를 정리해 보았으니 참고해주세요.

금속가공
금속 가공에서 행해지는 용해액의 pH를 조정합니다. 필요한 금속을 추출하여 불필요한 금속을 녹지 않도록 하기 위해 용해액의 적절한 pH를 유지합니다.

플라스틱 가공
플라스틱 가공에서는 중합, 축합 등 이른바 고분자화 공정에서 pH 관리가 이루어지고 있습니다.

도금
도금은 아름다운 색상과 광택을 내기 위해서, 도금액의 pH 관리가 이루어집니다. 특히 산성 도금액에 있어서는 pH 조절이 적절하지 않은 경우, 제품의 미관을 해칠뿐만 아니라, 도금이 벗겨지기 쉬운 결함을 초래하기 쉽습니다.

도장
도장은 마감의 품질을 향상시키기 위해 표면 처리액의 pH를 적절하게 유지하는 관리가 이루어집니다.

절단 · 연마 가공
절단 · 연마 가공에서는, 금속 가공유제 (수용성 절삭 · 연삭유제)의 상태가 부적절하거나, 저하되어 있으면 녹이나 표면 도막의 얼룩 등의 원인이 됩니다. 따라서 일상적으로 농도 관리 · pH 관리를 실행하는것이 이상적입니다.

건설 현장
건설 현장에서 소지면의 확인을 위해 pH를 확인합니다. 소지면의 pH가 적당하지 않은 경우, 도장에 변색이나 얼룩, 벗겨짐등의 결함이 발생하기 쉽습니다. 수분 상태는 모르타르 수분 측정기의 수분 함유량이 5 ~ 6 %가되도록 유지하고, pH는 pH 미터 또는 pH 시험지에서 -9 이하가 되도록 합니다.

pH측정방법

pH 측정 방법에는 몇 가지 종류가 있습니다. 현장에 따라 사용하기 쉬운 방법으로 측정합시다.

리트머스 종이

리트머스는 식물에서 발견된 보라색 염료를 뜻하며, 이것을 종이에 스며들게 한 것을 리트머스 종이라고 합니다. 리트머스 종이는 산성 · 알칼리성을 간단하게 판별할 수 있기 때문에 간이적인 산성 · 알칼리성의 식별에 널리 사용되고있는 측정 방법입니다. 측정하고자 하는 수용액 등에 리트머스 종이를 적셨을 때 pH 4.5의 산성에서는 붉은 색, pH 8.3에서는 청색을 나타냅니다. 리트머스 종이는 중성 상태가 빨간색인 것과, 파란색 2 종류가 있으며, 이 2 종류를 사용하여 변색을 확인하는 것이 일반적입니다.

pH 시약

무색 투명 액체의 pH를 쉽게 측정 할 수있는 것이 pH 지시약입니다. 대표적인 것으로서 BTB 용액과 붉은 양배추 지시약이 있습니다. BTB 용액은 중성의 녹색을 중심으로 산성에서는 노란색, 알칼리성에서는 청색을 나타내는 지시약이며, 단순히 산성화 알칼리성 판별을 실시하고자 할 때 적합합니다. 붉은 양배추 지시약은 붉은 양배추의 천연 색소로, BTB 용액에 비해 판정 범위가 넓고, 어느정도의 pH인가를 판별 할 수있는 점이 특징입니다.

수소 전극
수소 가스를 흡착시킨 백금 전극 (수소 전극)을 이용한 측정법입니다. 수소 전극을 측정하고자 하는 수용액에 담그면 액체 중의 수소 이온 농도에 따라 전위가 발생하고, 이 전위 값에서 pH 값을 구하는 구조로 되어 있습니다. 그러나 수소 가스의 폭발 위험에 충분히 주의할 필요가 있습니다.

pH 미터

pH 미터는 내부에 유리 전극을 이용하는 전기 기계입니다. 두 종류의 용액을 유리막으로 분리하는 경우, 각각의 용액의 pH 차이에 따른 전위차가 발생하는 원리를 이용하고 있습니다. pH 미터의 유리 전극의 내부 기준수용액과 측정하고자 하는 수용액과의 사이에 전위를 발생시켜, 이를 측정함으로써 수용액의 pH를 정확하게 측정 할 수 있습니다.

정리

pH 값의 관리는 화학 반응을 이용하는 다양한 현장에서 빼놓을 수없는 작업입니다. 마감의 미관 및 내구성을 유지하기 위해 pH를 적절한 상태로 유지하는 것에 항상 주의합시다.

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