pH 미터의 정의
pH 미터는 전극을 시료에 담가 그 결과를 그 자리에서 읽는 방식으로, 시료가 산성인지 알칼리성인지 측정합니다. 전극과 표시부는 언제나 하나의 계기로 묶여 있습니다. 끝부분에 프로브가 달린 펜형 본체든, 짧은 케이블을 단 휴대형이든, 별도 프로브를 거치대에 올려 놓는 실험대형이든 마찬가지입니다. 이 계기가 하지 않는 일은 한 곳에 머물거나 무엇인가로 값을 계속 보내는 것입니다. 미터는 시료까지 가져가서 읽고, 다시 내려 놓습니다.
그래서 이 계기는 배관이나 탱크에 고정되고 제어 계통을 위해 연속 출력을 유지하는 pH 분석기와 다릅니다. 둘은 서로 경쟁하는 계기가 아닙니다. 규격에 맞춰 일하는 실험실은 통상 둘 모두를 갖추게 되며, 연속 값은 분석기가, 그 주위의 확인 측정은 미터가 맡습니다. 그리고 무엇도 설치할 배관이 없는 곳에서 측정을 가능하게 하는 쪽도 미터입니다.
pH 미터를 고를 때 어려운 부분은 전자 회로인 경우가 드뭅니다. 어려운 부분은 전극, 프로브의 형태, 그리고 측정값을 어떤 절차로 교정할 것인지입니다. 이 셋이 무엇을 측정할 수 있는지, 그 숫자를 믿을 수 있는지를 결정하기 때문입니다. 이 페이지에서는 그 결정들과, pH 미터로 시작한 문의가 다른 제품형으로 판명나는 지점의 경계를 다룹니다.
pH 미터 측정 원리
유리 감지부와 기준 전극이 하나의 전기화학적 전지를 이루고, 그 전지에 생기는 전압은 감지부가 잠겨 있는 용액의 수소 이온 활성도에 좌우됩니다. 응답은 로그 특성이어서, pH의 같은 간격은 비례하는 간격이 아니라 전압의 같은 간격에 대응합니다. 계기는 그 전압을, 계기가 측정한 온도에서 pH 값으로 환산합니다. 측정값은 pH가 정해진 완충용액에 대해 세운 교정에 전적으로 기대어 서 있으므로, 미터는 자기를 맞춘 완충용액만큼만 믿을 수 있습니다.
실무에서는 세 가지 사실이 따라나옵니다. 감지부는 소모품입니다. 시간이 지나면 떨어지고, 불산에 침식되며, 사용 사이에 마르도록 두면 탈수되므로 항상 적셔 두어야 합니다. 전지의 기준쪽은 측정쪽만큼 중요하고, 기준 접합부가 부분적으로 막히면 측정값이 표류하거나 응답이 느려지는데, 재교정으로는 고쳐지지 않습니다. 그리고 온도는 두 번 개입합니다. 한 번은 계기가 전극 응답에 적용하는 보정이고, 다른 한 번은 시료 자체의 성질입니다. 보정 회로는 앞의 것만 고쳐 주고 뒤의 것은 그대로 둡니다.
계기 형태는 실무에서 무엇이 가능한지를 결정합니다. 펜형 미터는 내려 놓을 것도 끌리는 케이블도 없이 어디든 갈 수 있어서, 여러 지점을 도는 조사가 가능해집니다. 실험대형 미터는 프로브를 거치대에 고정하여 값을 읽는 동안 전극이 흔들림 없이 가라앉을 수 있게 하며, 그래서 재현성 있는 결과를 얻기가 더 쉬워집니다. 두 계기 안의 전자 회로는 비슷하고, 달라지는 것은 프로브를 시료에 어떻게 대는가입니다.
구성 옵션
사양의 대부분은 정확도 등급이 아니라 이 결정들에서 정해집니다. 앞의 결정이 뒤를 제약하기 때문에 순서대로 확정하는 것입니다.
| 구성 | 선택 항목 | 실제로 무엇을 결정하는가 |
| 계기 형태 | 펜형 또는 주머니형 본체, 케이블을 단 휴대형, 거치대를 갖춘 실험대형 | 미터를 어디서 쓸 수 있고 시료에 어떻게 닿는지를 결정합니다. 펜형은 작업대도 케이블도 필요 없고, 실험대형은 프로브를 흔들림 없이 가라앉힐 수 있습니다. |
| 표시 해상도 | 0.1 pH, 0.01 pH, 특수 계기는 이보다 좁은 눈금 | 결과를 규격과 비교할 수 있는지 자체가 여기서 갈립니다. 0.1 pH로 표시한 값은 0.05의 차이를 구분할 수 없습니다. |
| 프로브 형태 | 구형 감지부, 창형, 긴 창형, 그리고 평면 또는 표면형 | 측정 가능 대상을 결정합니다. 액체 시료인지, 찔러 넣는 반고형인지, 대용량인지, 표면과 소량인지가 갈립니다. |
| 전극 구조 | 유리 감지부 또는 비유리 감지부, 그리고 밀폐형 또는 보충형 기준 접합부 | 전극이 매체 속에서 어떻게 반응하고, 교체해야 할 때까지 거기서 얼마나 버티는지 결정합니다. |
| 온도 보정 | 일체형 센서에서 자동으로 받거나, 시료 온도를 직접 입력 | 한 온도에서 얻은 측정값을 다른 온도에서 얻은 값과 비교할 수 있는지 결정합니다. |
| 교정 구성 | 완충용액 지점 1점, 2점 또는 3점, 그리고 계기가 완충용액을 알아보고 기울기를 표시하는지 | 정확도 중 얼마나 조작자가 절차를 따르는 일에 달려 있고, 얼마나 계기 스스로 흡수하는지 결정합니다. |
| 표시 기능 | 홀드, 최소·최대, 측정 안정 표시, 내부 저장 | 작업대 밖에서 값을 붙잡아 둘 수 있는지, 그리고 일련의 측정값을 받아 적지 않고 보관할 수 있는지 결정합니다. |
| 밀봉과 전원 | 전지 또는 배터리 형태, 그리고 본체의 방진·방수 등급 | 젖은 곳에서 미터를 쓸 수 있거나 씻어 낼 수 있는지, 그리고 전지 교체 사이에 얼마나 오래 운전하는지 결정합니다. |
pH 미터 선택 방법
| 요소 | 답을 좌우하는 이유 | 문의 전에 결정하는 방법 |
| 시료가 실제로 무엇인지 | 액체, 반고형, 표면과 소량은 각각 다른 프로브 형태를 요구합니다 | 시료의 이름만이 아니라 상태도 설명해 주십시오. |
| 요구 해상도와 정확도 | 계기가 아니라 결과를 판정하는 한계값에서 따라나옵니다 | 합격 한계값과 그것이 적용되는 항목을 적어 주십시오. |
| 시료의 온도 | 전극 선택과, 보정으로 충분한지를 모두 좌우합니다 | 시료의 정상 온도와 최대 온도를 알려 주십시오. |
| 화학적 환경 | 불산, 강한 알칼리, 황화물, 단백질은 각각 전지의 다른 부분을 침식합니다 | 세척제를 포함해 프로브가 만나는 모든 매체를 적어 주십시오. |
| 미터를 사용할 위치 | 작업대, 탱크 옆, 젖은 바닥, 현장 조사는 본체와 밀봉에 서로 다른 요구를 합니다 | 위치를, 그리고 젖는 곳인지 물로 씻는 곳인지 함께 적어 주십시오. |
| 결과를 보관하는 방법 | 노트에 적는 방법과 계기에서 값을 저장하는 방법 | 측정값을 기록하거나 내보내야 하는지, 아니면 확인만 하면 되는지 알려 주십시오. |
| 교정하는 방법 | 완충용액 지점 수와 새 완충용액 확보 상황이 도달 정확도의 상한을 정합니다 | 누가, 얼마나 자주, 무엇으로 교정하는지 적어 주십시오. |
아직 정하지 못한 항목이 있으면 알려진 내용만 보내 주십시오. 적용 내용만으로 견적을 먼저 보내 드리고, 빈 부분을 채운 뒤에 확정할 수 있습니다.
가장 유사한 대체 제품
pH 미터 문의가 보통 귀결되는 제품 유형과, 선택이 실제로 갈리는 지점입니다.
| 가장 가까운 대안 | pH 미터와의 차이 |
| pH 분석기 | 같은 전극 화학을 배관 속에 설치하여 거기 붙들어 두는 형태로, 연속 출력과 경보 접점, 그리고 통상 청소 구성까지 갖춥니다. 미터는 시료에게로 가져가서 읽고, 분석기는 고정되어 연속으로 보고합니다. 값을 기록하거나 보내거나 정량 주입에 써야 한다면 그 일은 분석기의 몫이며, 미터는 그에 대한 휴대형 확인 수단이 됩니다. |
| 공정용 pH 미터 | 제어 루프가 아니라 그 자리 표시를 목표로 고정 설치하는 계기입니다. 둘의 가운데에 있어, 분석기처럼 제자리에 머물지만 아무것도 구동하지 않습니다. 탱크에서 값을 보기만 하면 되는 자리에서는 이 계기를 쓰고, 측정값이 동작으로 이어져야 하는 자리에서는 쓰지 않습니다. |
| ORP 분석기 | 용액의 산성도가 아니라 산화하거나 환원하려는 경향을 밀리볼트로 측정합니다. 소독된 물의 소독력은 pH만으로 정해지지 않으므로, 소독 제어는 통상 ORP의 일입니다. 규정이 두 값을 모두 요구하는 곳에서 둘은 서로를 대신하지 못합니다. |
| 전기 전도도 미터 | 수소 이온이 아니라 용존 이온의 수를 세는 계기여서, 더러운 유체에서도 강하고 헹굼물과 오염 확인에 쓸모 있습니다. 기준 접합부가 필요 없고 완충용액에 대한 교정도 필요 없습니다. 산과 알칼리를 구별하지 못하므로, 보통 pH 미터 대신이 아니라 나란히 갖추는 계기입니다. |
| TDS 미터 | 총 용존 고형물을 표시합니다. 보통 전도도 측정값에서 산출하며, 얼마나 녹아 있는지는 답하지만 용액이 산성인지 알칼리성인지는 답하지 않고, 두 성분의 비율에도 영향을 받지 않습니다. |
| 색상 비교 시험지와 비교기 | 찍혀 있는 색상 눈금과 견주어 결과를 얻는 방식으로, 전극도 교정도 없고 적셔 두어 보관할 것도 없습니다. 값이 어떤 범위 안에만 들어가면 되는 대략적인 확인에 맞습니다. 표시할 해상도가 없고 기록도 출력도 없으며, 시료의 색이나 탁도가 측정에 간섭합니다. |
여기서 앞의 셋은 손에 들는 계기가 아니라 고정 설치계기이고, 뒤의 셋은 다른 질문에 답합니다. 시료를 이미 돌리기 시작한 뒤에 그 차이를 알게 되는 것보다, 미터를 고르기 전에 요구사항이 실제로 어느 쪽인지 정해 두는 편이 비용이 적습니다.
해당 문의에 포함할 내용
문의에 이 내용들이 담겨 있다면 첫 회신은 질문 목록이 아니라 견적이 될 수 있습니다. 수치를 모르는 경우 측정 업무 내용을 보내 주시면 무엇을 의미하는지 확인해 드립니다.
- 시료가 무엇인지, 그리고 액체·반고형·표면·소량 중 어느 쪽인지
- 예상 pH 범위와, 결과를 견주는 규격 또는 한계값
- 시료의 정상 온도와 최대 온도
- 세척제를 포함해 프로브가 만나는 모든 매체
- 계기를 작업대에서 쓰는지, 탱크 옆에서 쓰는지, 현장에서 쓰는지
- 측정값을 기록하거나 내보내야 하는지, 아니면 보고 받아 적기만 하면 되는지
- 미터를 어떤 방식으로, 어떤 완충용액으로 교정할 것인지
- 계기가 젖은 곳 또는 물로 씻는 곳에서도 동작해야 하는지
- 수량, 목적지 항구, 요구 납기