pH/ORP FAQ

pH 자체는 유량에 영향을 받지 않지만 pH 측정값은 영향을 받을 수 있습니다. 대부분의 일반적인 어플리케이션에서(고순수 제외) pH 측정값은 매우 적은 영향을 받을 것입니다. 기준 전극 접점(격막)에서도 영향이 발생할 수 있는데 이로 인해 0-2m/초의 유속으로 센서를 지나가는 물에 대해 ± 0.1 pH의 변동이 발생할 수 있습니다. 유량의 부피는 파이프 크기에 따라 다릅니다.

수압은 접점에 중간 생성물의 양을 투입하여 기준 접점에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 pH에도 영향을 미칠 수 있습니다. 아주 높거나 낮은 pH(<4 혹은 >10 pH)는 더 많은 영향을 받는데, 어플리케이션 및 수압 변화에 따라 ± 0.2 pH의 변동이 발생할 수 있습니다.

고수압과 고유량의 물이 순환되면 전해질이 압축되거나 확장되어 접점에서 희석 혹은 오염될 수 있습니다. 또한 이로 인해 pH 센서의 수명이 단축될 수 있습니다. 센서를 중간 정도의 유량 및 압력으로 물이 방류되는 지류에 위치시키면 최대의 수명 및 성능을 기대할 수 있습니다.

정수의 pH 측정값(시료<40 μS/cm)은 유량에 큰 영향을 받을 수 있습니다. 정수의 pH를 측정할 때에는 센서를 플라스틱 유체 챔버나 피팅에 장착하여 직접적으로 측정을 시도하지 말아야 합니다. 절연면을 지나치는 고순수는 정전기를 생성하여 pH 눈금이 유량에 민감해지기 때문입니다. 센서는 유량이 적은 지류(보통 50-100mL/분) 및 스테인리스 스틸제 유체 챔버(접지가 되어 있는)에 장착되어야 하며, 물은 오픈 드레인형으로 방류되어야 합니다. 정수에서 기준 접점 전위가 발생할 수 있기 때문에 적은 유량은 필수적입니다. 최상의 정확성을 위해서는 전해질 저장기를 갖춘 유체 접점 기준 전극을 권장합니다. 가압된 겔 기준 전극을 사용하는 Thornton pHure SensorTM는 이 전극과 유사한 성능을 보일 수 있습니다.

pH 센서의 검교정 주기는 어플리케이션에 따라 다릅니다. 단일한 공정의 환경(온도, 압력, 성분비, 코팅으로부터의 자유 등)에서는 더 안정적인 pH센서가 필요하므로 검교정 주기는 길어질 것입니다. 대부분의 경우는 검교정 주기가 매주 1번 및 매달 1번이지만 현장 상황에 따라 적절하게 변경될 수 있습니다. 초기에는 검교정을 자주하고 센서의 안정성 및 정확성이 보장되는 한에서 주기를 점진적으로 길게 하는 방법도 좋을 것입니다.

특정 공정에서 ORP 값이 변동하는 것에는 다양한 원인이 가능합니다. 기구의 전기적 안정성은 드문 원인 중 하나입니다. ORP는 대체 급수원으로부터의 무기질 성분 및 pH의 변화에 의해 영향받을 수 있습니다. 무기질 성분 및 pH가 변화하면 ORP 기준 전극은 노화가 급속히 진행되어 교체가 필요할 수 있습니다. 더 자세한 정보는 ORP의 어플리케이션 공보물을 참고하십시오.

안정적인 ORP를 위해서는 산화도가 적거나 일정한 환경이 필요합니다. 정수의 경우 ORP의 눈금은 용해산소량, 오염물, 센서가 잠겼던 마지막 용액 등에 따라 변동할 수 있습니다.

Thornton은 용액 내 ORP 센서의 “검교정”을 권장하지 않습니다. 절대 밀리볼트로 측정된 ORP(전기적으로 검교정된 기구에서)는 눈금을 비교하기에 좋은 기반이 될 수 있을 것입니다. 일반적으로 사용되고 있는 ORP용 규격은 센서의 반응을 확인하기 위한 것이며, 규격에 규정된 허용 한도는 산업적 환경에서 검교정을 위해 사용하기에는 범위가 지나치게 넓습니다.

가장 흔히 사용되는 규격인 ASTM Practice D1498은 퀸히드론으로 포화된 pH 완충 용액을 사용하고 있습니다. 퀸히드론은 유기적 화학 물질로 실험 기구 공급업체에서 판매하고 있습니다. 이 용액은 보관 중 공기에 의해 산화되기 때문에 사용시마다 새로운 용액을 사용해야 합니다. 긴 시간 동안 안정적이라는 철분 혼합물을 사용하는 용액도 판매되고 있습니다. 더 자세한 정보는 ORP의 어플리케이션 공보물을 참고하십시오..

센서의 pH 및 ORP 측정 전극 (중앙) 부품은 각각 유리와 백금으로 이루어져 있어 파손되거나 화학적으로 영향을 받지 않기 때문에 매우 긴 수명을 가지고 있습니다. pH 유리 전극은 고온의 부식성 용액에 의해 악화될 수 있는데, 악화가 진행되면 상황의 심각성(10 pH 혹은 60도 이상)에 따라 매주 혹은 매달에 걸쳐 반응이 점진적으로 느려집니다. 또한 pH 유리 전극은 플루오르화 수소산에 노출되면 파손될 수 있습니다. 이러한 파손은 플루오르의 농도(5 ppm 이상, 4 ph 이하)에 따라 몇 시간 혹은 몇 일에 걸쳐 진행됩니다.

pH와 ORP 센서에 포함된 기준 전극은 정해진 양의 전해질을 가지고 있습니다. 전해질 염분은 측정을 위해 기준 접점(측정 전극 주변)을 통해 공정 시료에 전기적으로 접촉하고 있어야 합니다. 전해질 염분은 두꺼운 겔로 보호되고 있지만 이 접촉으로 인해 시료에 점진적으로 용해되어 손실됩니다.

기준 전극의 수명은 어플리케이션에 따라 몇 주에서 몇 년까지 달라질 수 있습니다. 어플리케이션의 온도, 전해질을 수축 및 확장시켜 센서로 배출하는 압력 사이클 등이 요인이 될 수 있습니다. 시료가 지저분하면 기준 접점에 오염물이 축적될 수 있습니다.

적절한 위생, 온도, 압력을 갖춘 어플리케이션 상황에서의 센서 수명은 6개월에서 2년이지만 위에 기재된 요인들에 의해 단축될 수 있습니다.

보관 캡이 장착되고 전해질 말단에 용액이 위치한 상태에서 실온에 보관된 pH 및 ORP 센서는 성능에 영향을 받지 않고 1년 이상 보관이 가능합니다. 보관 장소의 기온이 높거나 낮아서 용액이 유출되거나 건조되면 수명이 심각하게 단축될 수 있습니다.