pH란? |
pH (수소 이온 농도 지수)
산성도, 즉 산성이나 염기성의 척도가 되는 수소 이온이 얼마나 존재하는지를 나타내는 수소 이온 농도 지수. 상용 로그의 결과값이기 때문에 차원이 없는 물리량입니다. 수소 이온 농도 지수 또는 수소 농도 지수는 수소 이온(H+)의 해리 농도를 로그의 역수를 취해 나타낸 값으로, 단위는 pH를 사용합니다. 화학에서 물질의 산과 염기의 강도를 나타내는 척도로서 사용되며, 수용액상에서의 수소 이온 활동도는 물의 해리상수와 다른 이온과의 상호작용으로 나타납니다. 중성의 수용액은 수소 이온(H+)의 활동도와 수산화 이온(OH-)의 활동도가 같으므로 표준 온도 압력(STP)에서 pH=7의 값을 가집니다. pH의 값이 7보다 낮으면 산성, 7보다 높으면 염기성이라고 부릅니다.
수용액 상태가 아니거나 표준 온도 압력 조건이 아닌 경우 중성용액의 pH 값은 7이 아닐 수도 있으며, 이때는 용매를 포함한 주변 조건에 따른 해리상수 값을 적용하여 pH를 측정합니다. 대부분의 물질은 pH값이 0과 14의 사이를 나타내지만, pH가 0보다 작은 음수값이거나 14보다 큰 값을 가지는 초강산, 초강염기 물질들도 존재합니다.
pH미터
자연과학 실험에서 자주 사용하는 pH 측정기 중 하나이며, 지시약이나 리트머스 종이와는 다르게 전기로 구동하는 기계입니다. 한 손에 들어 을 정도로 작은 pH 미터기도 있지만 비싸고 민감하며, 배지를 직접 만들어 쓰는 연구실이나 식품공학 계열에서 자주 쓰입니다. pH 미터에 사용되는 전극은 기준전극(reference electrode), 지시전극(indicator electrode)으로 구성되며, 이 두 전극을 용액 속에 담갔을 때 이들 전극 사이에 전위차로 인한 전류를 증폭시켜 측정합니다. 전류의 세기는 용액의 pH와 정비례하도록 고안되었으며, 기준전극으로 표준 수소 전극을 사용할 때 유리전극의 기전력은 네른스트(Nerst)식에 따라 다음과 같습니다.
E = -0.059log[H]
그 외에 미터기 중앙에는 여러 가지 버튼이 있는데 미터기 제조사마다 각 버튼의 기능, 위치가 제각각입니다. 기계치가 아닌 이상 보통 버튼 위에 적힌 글자나 그림으로 대강 기능을 알 수 있으나 모르겠다면 전문가에게 지도를 받는 것이 좋습니다. 모든 pH 미터기에서 공통된 점은 pH 측정을 위한 전극이 존재한다는 점뿐이고, 전극 모양, 위치, 버튼 기능 등은 완전 다를 수 있으니 주의해야 합니다. pH 선택성 전극 (pH 유리전극, 수소 전극, 퀸히드론 전극(quinhydrone electrode) 등과 기준전극을 함께 사용하여 pH를 측정합니다.
"pH 세정이 필요없는 Pfaudler pH 센서"
(주)엠씨마스터스는 독일 Pfaudler 사의 국내 총판입니다. 제품 문의 : 070-7688-7488 / http://mcmasters.co.kr/
1 유리 라이닝 자동 충전식 pH센서 pH Reiner - 무균 설계 디자인
무균 설계 디자인식품 생산에서 pH 값은 제품의 일관된 품질, 맛 및 재현성을 나타내는 중요한 지표이며 생산 시설 세척 중 및 세척 후에 중요한 변수입니다. pH Reiner라는 pH센서 이름의 소형 프로브는 식품, 제약 및 생명공학 산업의 요구에 일관되게 부합했습니다.
무균 pH Reiner 프로브는 정확도, 압력, 온도, 멸균 및 수명 주기 등 측정에 대한 요구가 증가하는 모든 곳에서 사용됩니다. 예를 들어, 고압, 압력 펄스가 있는 유체 피팅 및 반응기 또는 인라인 세척용입니다.
위생적인 디자인, 멸균 전해질, CIP에 적합, 센서 노화 없음, 인라인 멸균 기능(SIP), Pfaudler PharmaGlass
"pH Reiner는 제약, 바이오 각종 현탁액, 반죽, Phaste, 슬러리, 슬러지, 머드 혼합액, 폴리머, 에멀젼, 레진 생산 라인에 직접 삽입 가능한 혁신제품입니다."
표면적이 넓은 측정 전극은 pH에 민감한 유리로 구성되어 있으며, 이 유리는 유리로 된 프로브 캐리어의 하단에 환형 모양으로 융합되어 있습니다. 측정 전극의 면적은 유리 전극의 면적의 배수입니다. 따라서 pH 값의 정밀 측정은 다른 방법을 사용하여 측정이 불가능해진 매체에서도 수행할 수 있습니다. 기존의 유리 전극과 달리 pH 유리는 한쪽 면만 유체와 접촉합니다. 이 프로브로는 구조적으로 프로브의 노화 또는 측정값 드리프트가 자체가 불가능합니다.
pH 측정 체인에 필요한 기준 전극은 프로브 헤드에 통합되어 있습니다. 기준 전극과 제품 사이의 전해질 연결은 튜브와 수축된 무균 접지 다이어프램을 사용하여 이루어집니다.
자동충전식pH센서는 전해질은 스테인리스 스틸 압력 용기에 놓인 PE 병에 들어 있으며 전해질 병은 멸균 조건에 영향을 주지 않고 교체할 수 있습니다. 특수 멸균 Pfaudler 전해질이 표준으로 사용됩니다. 필요한 경우 멸균 식염수와 같은 주입 용액을 전해질로 사용할 수도 있습니다. 전해질 시스템은 가압되므로 전해질 시스템 내부의 압력은 항상 반응기 또는 배관 내부의 작동 압력보다 높습니다. 따라서 어떤 제품도 프로브에 들어가거나 다이어프램을 오염시킬 수 없습니다. pH Reiner 프로브는 특성을 잃지 않고 인라인(최대 134°C)으로 세척 및 멸균할 수 있습니다.
✅ 충전식 pH 장점
- 영구적인 온라인 작동 / 측정 가능
- 시료 흐름을 통한 자체 세정 (pH세정 장치 불필요)
- 표준 설계에서 최대 6bar의 압력까지 사용 가능
- 낮은 유지 보수
- 센서의 노화 없음, 수년 동안 장기적인 안정성. (내용연수는 제품에 따라 다름)
- 단일 지점 교정
- 모든 방향에 설치
- 높은 기계적 강도
- 산의 극한 내식성
- 유기 용매 및 단백질에 민감하지 않음
- 제한 없이 건조한 상태를 유지할 수 있음
- 다이어프램의 막힘 불가능
- 기준 전극의 오염 불가
- 인라인 멸균 및 CIP 기능
- 무균 설계
✅ 구조 및 기능
pH 라이너 프로브의 프로브 캐리어는 높은 기계적 저항(예: 교반기 또는 고체에 의해 생성되는 난류 흐름)을 보증하는 강철로 만들어집니다. 따라서 pH Reiner 프로브는 제품 흐름에 직접 노출될 수 있으므로 보호 케이지 또는 유사한 장치 없이 pH를 즉각적으로, 직접적으로, 그리고 실시간에 가깝게 감지할 수 있습니다. 강재 자체는 내성이 뛰어난 접착 방지 Pfaudler Pharma Glass(PPG)에 의해 부식 및 제품 외피로부터 보호됩니다.
실제 센서는 환형모양의 에나멜 처리된 프로브 캐리어 하단에 융합되어 있는 민감한 에나멜로 구성됩니다. pH 센서 하단부 전체 둘레에 에나멜 코팅이 처리되어 있습니다.
라이너 pH의 측정 전극의 면적 크기는 일반 pH 센서의 수배에 달합니다. 그러한 이유로 그간 pH 측정이 불가능 했던 많은 매체들도 pH측정이 가능하게 되었습니다. (예: 순수, 초순수, 페이스트 형태 pH 측정)
에나멜 처리된 측정 프로브는 금속 도체에 직접 연결되며 내부 버퍼/방전 전극이 가지고 있는 약점이 해소됩니다.
기존 유리 전극과 달리 pH 애나멜은 한쪽 면에서만 유체와 접촉합니다. 따라서 프로브의 노후화 또는 측정된 값의 드리프트는 구조적으로 발생하지 않습니다.
기준 전극은 측정 전극과는 별도로 프로브 헤드에 통합되어 있습니다. 전해질 용기, 기준 전극 및 측정할 제품 사이의 전해질 연결은 튜브 및 신속 작동 커플링과 수축된 무균 접지 다이어프램을 사용하여 이루어집니다.
멸균 Pfaudler 전해질(3 Mol KCL 용액)을 표준으로 사용합니다. 전해질은 스테인레스 스틸 압력 용기에 배치된 격막이 있는 PE 병에 공급됩니다. 시스템의 멸균 상태에 영향을 주지 않고 전해질 병을 교체할 수 있습니다.
전해질 시스템 내부의 압력은 항상 파이프의 반응 챔버 내부의 작동 입력보다 훨씬 높게 유지됩니다. 따라서 다이어프램과 전해질 라인을 통해 기준 전극까지 오염원이 역류할 수 없습니다.
pH 측정의 온도 보상은 통합된 Pt1000을 사용하여 수행됩니다.
pH Reiner 프로브는 반응기 노출이나 주 배관에 직접 설치됩니다. 파이프 혹은 반응기 내부에서 센서가 공기에 노출되어도 문제가 없으므로 센서를 제거할 필요가 없습니다. 프로브는 어떤 방향으로든 설치할 수 있으며 아무런 제한 없이 건조한 상태를 유지할 수 있습니다.
✅ pH 라이너 무균 pH 센서 분야 및 적용 분야
분야 화학 및 제약 산업에서 Pfaudler는 수십 년 동안 유리 라이닝 용기 및 부품의 대명사였습니다. 그러나 유리 라이닝 측정 기술은 다른 분야에서도 결정적인 이점을 제공합니다.
- 식품 산업, 페이스트 같은 매체 적용
- 음료 생산/병입
- 제약 산업
- 유효성분 생산/처리
- 수처리
- 혈장 분획
- 발효
- 생명 공학 - 상하수 처리
- 제지 생산
- 품질 관리
- 무균, 멸균 공정
- 순수, 초순수 공정
✅ 유효 수명 및 교정 주기
기존 시스템의 측정 정확도는 일반적으로 단일 가열 및 냉각 주기 후에 이미 상당히 변하므로 자주 재교정 해주면 좋습니다.
기존 측정 방법과 달리 구조상 pH Reiner 센서의 노화나 측정값 드리프트가 구조적으로 불가능합니다. 일반적으로 제품을 사용하여 1에 한 번 직접 프로브를 교정하는 것(단일 지점 교정)이면 충분합니다.
✅ pH Reiner 치수
✅ 무균 pH Reiner 센서 Probe 기술 데이터
측정값
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절대 pH (absolute pH)
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참조 시스템
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– 다이어프램 : 접지 다이어프램 (세라믹 재질)
– 기준 전극 : AgAgCl |
전해질
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멸균 KCl 용액
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측정 범위
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– 선형 범위 : 0 … +10pH (*온도에 따라 다름)
– 적용 범위 : –2 … +14pH (*알칼리 오차(Na+)에 따라 다름) |
체인 영점 측정
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8.6 ±1 pH
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경사
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57.5 mV/pH
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온도
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0 … +140 °C
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온도 보상
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Pt 1000
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압력
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–1 … +6 bar
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치 수
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침척 깊이
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120 mm (기본), 42 mm (최소)
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직경
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12.5 mm
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연 결
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공정 피팅
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선택적으로 PG 13.5; M20 x 1.5; 3/4”; 1”; 용접 노즐 DN30용 Pfaudler 무균 어댑터, 용접 노즐 DN25용 어댑터, Varivent 시스템 용 어댑터
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전기 연결
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6-pin gold-plated, Interconnex Variopin
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보호 등급
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IP68 등급
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방폭 등급
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–
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호환 pH 측정 변환기
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등온 옵션이 있는 장치.
등온 라인의 교차점은 약 1.35 pH입니다. |
재 질
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프로브 본체
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Pfaudler PharmaGlass(PPG)로 에나멜 처리된 내화학성 및 내충격성 강철
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어댑터 및 연결 헤드
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스테인리스 스틸 (1.4404), PVDF, PTFE
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전해질 용기
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스테인리스 스틸 (1.4301)
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2 고온. 고압. 무전해질. 방폭 / 반영구적 pH 센서
위 pH 센서 프로브는 신기술이 적용된 독일의 Pfaudler(파우들러) 사의 pH 센서는 전해질을 전혀 사용하지 않는 건조 보관이 가능한 거의 반영구적 사용 가능한 신개념 무전해질 pH 센서로서, 130년 넘게 Pfaudler는 고객의 매우 구체적인 화학 처리 요구 사항을 충족하기 위한 신기술 개발의 선두 주자입니다.
기존의 pH 센서 측정에 있어서 pH 센서는 전해질을 항상 사용하기에 pH 센서 전극을 장기간 건조 보관할 수 없고, 항상 마르지 않도록 pH 전극을 유지 관리해야 했습니다. 그러나 무전해질 pH 센서는 전해질을 전혀 사용하지 않는 건조 보관이 가능한 거의 반영구적 사용 가능한 신개념 센서입니다.
이 pH 센서는 상온 및 건조한 환경에서도 보관 및 설치가 매우 유연하게 적용 가능하며, pH 전극의 유지 관리가 필요 없습니다. 이러한 혁신적인 pH 센서는 다양한 산업 분야에서 사용되고 있으며, 화학 처리, 제조, 발효 과정, 유제품 제조 등에서 pH 값을 정확하게 측정하고 조절하는 데도 사용됩니다.
pH 측정 원리 |
절대 pH 측정 원리
pH 측정은 전위차(전기화학) 분석 방법입니다. 절대 pH 프로브를 사용한 일반적인 측정 설정은 두 개의 전극으로 구성됩니다. 측정 전극은 공정 매체에 침적되고 기준 전극은 전해질 액상에 침적됩니다. 측정 전극은 측정 대상 매체의 화학적 상태(수소 이온 농도)를 명확하게 식별하는 전위를 생성합니다. 기준 전극은 공정 매질의 구성에 관계없이 알려진 일정한 전위를 제공합니다. pH 측정 프로브에 연결된 트랜스미터는 측정된 온도에 따라 두 전극 사이의 전위차로부터 매체의 pH 값을 계산합니다. 이 pH 값은 절대 pH 값입니다.
상대 pH 측정 원리
에나멜 코팅 프로브의 구성은 견고한 강철 로드를 기반으로 합니다. 파란색 베이스 에나멜은 두 개의 노란색 이온 감지 에나멜 띠로 덮여 있습니다. 측정 전극은 수소 이온에 민감합니다. 기준 전극은 용해된 염분에 따라 달라지는 전위를 공급합니다. 기준 에나멜 전위의 안정성은 제품의 염분 완충에 따라 증가합니다. 전위는 pH 측정 전극의 기준값으로 사용됩니다.
두 측정 전극 모두 장기적으로 안정적이며, 노화되지 않습니다. 따라서 기울기 값을 결정하고 지정하여 제품 또는 제어 지점에 대한 프로브를 프로그래밍하는 것이 가능합니다. 측정 프로브는 일반 CIP 방법을 사용하여 인라인으로 세척 및 멸균할 수 있습니다. 측정값의 가장 높은 재현성은 알칼리 및 산 세척 후 습식 증기 멸균을 통해 달성됩니다.
프로브는 대칭형 고저항 입력을 갖춘 pH 측정 장치에 직접 연결할 수 있습니다. 이는 7‑14 pH와 50‑59 mV/pH 사이의 범위에서 영점과 기울기를 설정하고 등온 전압을 최대 +400 mV 또는 3.0 pH 로 설정할 수 있는 가능성을 제공해야 합니다. 내장된 Pt 1000 을 사용한 자동 온도 보상은 pH 트랜스미터에 Uis 보상 기능이 장착된 경우에만 가능합니다.
일정한 기준 시스템과 절대 pH 측정 기능을 갖춘 pH 프로브와 달리 차동 pH 프로브는 제품별 기준 값과 관련하여 측정된 pH 값을 제공하므로 "상대 pH"를 제공합니다. 많은 프로세스가 항상 동일한 방식으로 진행되는 것으로 알려져 있으므로 특정 프로세스에 대한 기준 값은 일정한 값이 됩니다. 따라서 "상대 pH"는 실제 pH입니다.
화학 산업, 제약 산업, 식품가공 산업의 대부분의 공정은 동일한 회로도에 따라 수행되는 반복적인 제조 공정입니다. 균일한 제품 품질을 달성하려면 개방형 또는 폐쇄형 루프 제어에서 얻은 특정 pH가 필요합니다.
" 부식성 있는 액상 매질을 위한 차동 pH 센서 "
" 글라스 라이닝 pH 센서 프로브(Glass-lined pH Probes) "
무전해질 pH 센서는 pH 또는 고분해능 pH 보상 ORP를 측정합니다. 이 pH 제품은 일체형 온도 센서가 포함된 견고한 애나멜 글라스틸(Glasteel™) 구조를 갖추고 있어 pH 센서(pH Sensor)를 어떤 방향으로든 프로세서에 직접 장착할 수 있으므로 별도로 보호갭 없이 직접 pH를 감지할 수 있습니다.
이 pH 센서(pH Sensor)는 내부 전해질 용액과 접합부 / 다이어프램을 제거하여 접합부가 없는 일체형으로 유지 관리가 적은 pH미터 측정을 제공합니다. 따라서 전해질 용액을 사용하지 않는 pH 센서는 부식성 및 오염과 같은 일반적인 유리 전극 pH 센서가 가지는 문제점를 가지지 않습니다.
또한 공정 중 단일 지점 교정을 수행할 수 있으고 ph센서를 제거할 필요가 없으며 또한, 감지 요소에 영구적인 손상을 주지 않고 빈 파이프나 용기에에 pH 센서를 건조한 상태로 둘 수 있으므로 pH 미터 유지 관리 노력이 더욱 최소화됩니다.
✅ 무전해질 pH 센서 장점
내구성이 뛰어난 글라스층
- 강한 산성, 유기용매 및 단백질에 대한 저항성
- CIP(Cleaning In Place) 및 SIP (Sterilization In Place) 공정에 대한 내성
- 마모에 강함
- 고온, 고압에 강함
- 열충격에 강함
- 촉매적 또는 생물학적 효과 없음
자가 세척
- 적절한 유속으로 침전물 형성을 방지합니다.
- 접착제품에 적합
내구성
- 서비스 수명은 글라스 부식이나 마모에 의해서만 제한됩니다.
견고한 강철 본체
- 난류, 전단력, 높은 공정 압력을 견딥니다.
- 지속적인 인라인 모니터링이 가능합니다.
- 바이패스 라인, 펌프, 차단 장치 또는 접이식 홀더가 필요하지 않습니다.
낮은 유지 관리
- 전체 사용 기간 동안 pH 특성 곡선에 변화가 없습니다.
- 재교정 및 세척 프로세스 비용 절감
- 양압은 다이어프램 및 전해질 섹션 오염을 효과적으로 방지합니다.
- 유지관리 주기는 최대 1년입니다.
- 건조 상태로 보관 가능
✅ 무전해질 pH 센서 애플리케이션
- KCL 전해질이 금지된 공정 (방폭 pH)
- 수분 함량이 낮은 공정 (건조pH)
- 높은 공정 온도 및 압력 (고압 pH)
- 급격한 압력 / 온도 변화가 있는 공정 (고온 pH)
- 발효 과정
- 유제품 제조
✅ 무전해질 pH 센서 특징
- 멸균 가능한 pH 센서
- 일체형 글라스틸 구조의 pH센서
- 전극 또는 접합부가 없음
- 간편한 설치 및 시운전
- 잦은 유지 관리가 불필요한 pH미터
- 유연한 설치 옵션 140℃, 15bar (284℉, 214psi)
3 pH 프로브 Type 03 / 04 - 원형 pH 프로브
pH 프로브 구조 및 유형 지정 |
pH 프로브는 두 가지 유형의 구성으로 제공됩니다.
🔹 로드 프로브
🔹 링 프로브
로드 프로브 디자인은 두 가지 유형으로 제공됩니다.
🔹 Type 03
🔹 Type 04
이러한 유형은 다이어프램의 구조에 따라 다릅니다.
🔹 Type 03은 다이어프램의 일부로 갈아서 축소한 유리 퍽을 사용합니다.
🔹 Type 04에는 다이어프램의 일부로 접지된 나사식 유리강철 퍽이 있습니다.
◎ 이 두 가지 유형은 전해질 저장소에 따라 서로 다른 두 가지 디자인으로 제조됩니다.
디자인 K의 로드 프로브
이 프로브 유형의 전해질 저장소는 프로브 헤드에 영구적으로 부착됩니다.
디자인 N의 로드 프로브
이 디자인의 경우 전해질 저장소는 현장에서 프로브 옆에 별도로 설치되는 예비 부품으로 제공됩니다. 전해질 저장소는 배송물에 포함된 호스를 통해 프로브 헤드에 연결됩니다.
◎ 로드 프로브에는 다음과 같은 네 가지 type이 있습니다.
1. Type 03/K
2. Type 03/N
3. Type 04/K
4. Type 04/N
링 프로브의 type 명칭 |
링 프로브는 type 03으로만 제공됩니다. 다이어프램의 일부로 접지 유리퍽이 장착되어 있습니다. 링 pH 프로브는 구역 0 에서 사용하도록 승인되었습니다.
링 프로브는 N 디자인으로만 제조됩니다. 즉, 전해질 저장소는 별도의 부품으로 제공되며, 해당 위치의 프로브 옆에 별도로 설치됩니다. 저장소는 배송에 포함된 호스를 통해 링 프로브에 연결됩니다.
링 프로브는 종류와 디자인이 1가지이므로 구체적으로 명시하지 않고 일반적으로 링 프로브라고 부릅니다. 표준 링, 프로브는 DN50 및 DN80 크기로 제공됩니다. 요청 시 더 큰 치수도 제공됩니다.
측정 원리 |
pH 값은 용액 내 수소 이온 활성 aH+의 척도입니다. pH 값은 수소 이온 활동도 aн+의 음의 로그로 정의됩니다. 실제적으로 중요한 것은 pH 0과 pH 14 사이 범위의 pH 값입니다. 즉, pH 0은 강산, pH 14는 강알칼리, pH 7은 중성입니다.
Pfaudler가 만든 Glassteel pH 프로브는 전위차법 원리에 따라 작동합니다. 즉, 수용액에서 수소 이온 활성에 영향을 받는 pH 프로브에 pH 의존 전위가 형성됩니다. 이 전위는 pH 트랜스미터에 의해 파생되고 처리됩니다.
pH 프로브의 실제 센서는 pH에 민감한 유리로 구성됩니다. pH 유리와 측정 용액 사이의 상한계(겔층)에서는 pH 유리의 알칼리 이온이 측정 용액의 수소 이온으로 대체되는 과정에서 이온 교환(수산화)이 발생합니다. 젤 층의 두께는 약입니다. 5-150 nm . 겔 층에 축적된 pH 의존 전위는 이온 전도체에 의해 pH 유리 아래에 위치한 금속 유도체 층으로 전달됩니다.
pH 센서는 액체상과 고체상을 갖는 화학적으로 구별되는 두 물질 사이의 상 경계 구조입니다. 이러한 상 경계 구조를 반쪽 셀(half-cell)이라고 합니다. 위상 경계 또는 갈바니 전위라고도 하는 반쪽 전지의 전위는 측정 장비가 측정 루프에서 전위를 알 수 없는 또 다른 위상 경계를 구성하기 때문에 직접 측정할 수 없습니다.
이러한 이유로 반쪽 전지의 전위는 두 번째 반쪽 전지의 직렬 연결을 통해서만 결정될 수 있습니다. 반쪽 전지의 "액상"은 다이어프램을 통해 연결됩니다. 소위 기준 전극이라고 불리는 두 번째 반쪽 전지는 구조 자체로 인해 정의되고 일정한 전위를 공급합니다. pH 전극과 기준 전극의 직렬 연결은 변수 "pH 전위" 와 상수 "기준 전위"의 합으로 구성된 측정 신호를 제공합니다. 측정된 신호는 적절한 연결을 통한 평가를 위해 pH 트랜스미터에 공급됩니다.
✅ 로드 프로브의 구성 및 기능
유리강으로 만든 pH 로드 프로브는 다음 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
🔹 측정 프로브
🔹 레퍼런스 시스템
측정 프로브는 측정 전극과 다이어프램을 포함하는 유리 코팅 강철 요소로 구성됩니다. 기준 시스템은 내부에 기준 전극이 있는 전해질 저장소로 구성됩니다. 이 두 구성 요소는 소위 전해질 라인을 통해 서로 연결됩니다. 로드 프로브의 경우 플랜지가 용접된 강철 튜브가 센서로 사용됩니다. 튜브와 플랜지 바닥은 지속적으로 유리로 코팅되어 있습니다. 프로브 헤드와 터미널 박스는 플랜지 상단에 부착됩니다.
프로브 크기에 따라 센서 면적은 120~350 cm2입니다. 전위는 유리에 융합된 금속 스트립에 의해 프로브 플랜지의 단자함에 연결된 파생 레이어에서 파생됩니다. 파생층과 금속 스트립이 유리에 내장되어 있어 강철과 표면에 대한 높은 저항 절연성을 제공합니다. 전위를 도출하는 데 사용되는 금속 스트립은 측정된 신호를 Pfaudler 연결 코드를 통해 트랜스미터 또는 절연 증폭기로 전달하는 터미널 박스의 특수 터미널 소켓에 연결됩니다.
✅ 링 프로브의 구성 및 기능
유리강으로 만들어진 링 pH 프로브는 다음 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
🔹 측정 프로브
🔹 레퍼런스 시스템
측정 프로브는 측정 전극과 다이어프램을 포함하는 유리 코팅 강철 요소로 구성됩니다. 기준 시스템은 전해질 저장소와 내부의 기준 전극으로 구성됩니다. 이 두 구성 요소는 소위 전해질 라인을 통해 서로 연결됩니다. 개별 구성요소는 이 장의 아래에서 자세히 설명됩니다.
링 프로브의 센서는 내부에 pH 민감 유리(pH glass)가 300° 각도를 따라 금속 파생층에 융합되어 있는 유리 코팅 강철 링으로 구성됩니다. 센서의 표면적은 DN50 크기에서 약 30㎠, DN80 크기에서 약 50㎠입니다. 프로브 헤드와 터미널 박스는 링 측면에 부착됩니다.
전위는 유리에 융합된 금속 스트립을 통해 단자함에 연결된 파생 레이어에서 파생됩니다. 파생층과 금속 스트립이 유리에 내장되어 있어 강철과 표면에 대한 높은 저항 절연성을 제공합니다. 전위를 도출하는 데 사용되는 금속 스트립은 측정된 신호를 Pfaudler 연결 코드를 통해 pH 트랜스미터 또는 절연 증폭기로 전달하는 터미널 박스의 특수 터미널 소켓에 연결됩니다.
✅ 전해질 저장소
프로브에는 K 저장소, N 저장소 두 가지 유형의 전해질 저장소를 사용할 수 있습니다.
K 저장소의 주요 특징
K 저장소의 용량은 0.7리터이며, 로드 프로브와 결합해서만 사용할 수 있습니다. 저장소는 프로브 헤드에 직접 부착됩니다. T자형 조각이 저장소 상단에 나사로 고정되어 있습니다. 압축 공기는 T-피스의 측면 포트에 연결됩니다. 압축 공기는 저장소에서 차단될 수 없으므로 공기 라인에 차단 밸브를 장착하는 것이 좋습니다. T-피스의 상단 포트는 저장소를 채우고 기준 전극을 설치하는 데 사용됩니다.
이러한 이유로 전해질을 재충전하기 전에 먼저 기준 전극을 제거해야 합니다. 절연 증폭기는 저장소에 직접 부착할 수 없으며 프로브에 최대한 가깝게 별도로 설치해야 합니다. K 저장소는 최대 승인을 받았습니다. 내부 압력은 10 bar입니다. 더 높은 내부 압력은 허용되지 않습니다.
N 저장소의 주요 특징
N 저장소의 용량은 1.7리터이며, 로드 프로브 또는 링 프로브와 함께 사용할 수 있습니다. 저장소는 프로브 옆에 별도로 설치되며 배송 시 포함된 PP 호스를 통해 프로브에 연결됩니다. 압축 공기 연결용 차단 밸브는 저장소 덮개에 있습니다. 2003년 이후에 배송된 저장소에는 차단 밸브에 추가 역류 방지 밸브가 장착되어 있습니다. 장착 플레이트에는 3개의 탭 구멍이 있습니다. 즉, 하나는 저장소에 전해질을 채우는 구멍이고, 두 개는 기준 전극을 설치하는 구멍입니다. (두 번째 기준 전극은 이중 프로브에만 필요합니다.)
필요한 경우 저장소 하단에 부착된 볼 밸브를 통해 프로브로의 전해질 공급을 차단할 수 있습니다. 전해질 저장소에는 최대 2개의 절연 증폭기를 부착 할 수 있습니다. N 저장소는 최대 승인을 받았습니다. 내부 압력은 10bar 입니다. 최대값을 가진 디자인. 16 bar 의 내부 압력은 특별 옵션으로 제공됩니다. 최대 허용 내부 압력과 관련하여 명판에 표시된 데이터는 필수입니다.
✅ 전해질
프로브에는 두 가지 유형의 전해질을 사용할 수 있습니다.
🔹 염화칼륨 KCI
🔹 황산칼륨 K2SO4
오랜 경험을 바탕으로 우리는 KCI 이 우리 프로브에 가장 적합한 전해질이라는 것을 알고 있습니다. 이러한 이유로 우리는 항상 KCI를 표준으로 사용하는 것을 권장합니다. KCI가 부적절한 경우(예: 제품에 염화물이 들어가지 않거나 KCI가 제품과 반응하는 경우) 에만 K2SO4를 사용할 수도 있습니다.
표준적으로 전해질은 -5 ~ +140 °C의 온도 범위에서 사용될 수 있습니다. 이러한 한도 내에서 전해질은 저장소와 프로브에 남아 있을 수 있습니다. 그러나 서리 온도에서는 측정이 너무 느려서 더 이상 pH를 측정할 수 없습니다. 요청 시 프로브가 -30°C의 온도까지 반응기 또는 파이프 내부에 유지될 수 있도록 하는 첨가제와 함께 전해질도 제공됩니다.
✅ 기술 데이터
Pfaudler 다양한 pH미터 센서 제품 종류 특징
종류
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pH 03 N/K/Ring
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pH 03 N/Dual
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ph Reiner
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ph 40/
ph 40 Ring
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pH 18
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pH/ORP
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rh
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LF/LF Ring
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측정 방식
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Absolute pH
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Absolute pH
|
Absolute pH
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Relative pH
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Relative pH
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Absolute pH and Redox potential
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Redox porential
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Conductivity
전도도
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시스템
참조
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Diaphragm + reference eletrode
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Diaphragm + reference eletrode
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Ground-joint diaph(ceramics), Diaphragm + reference eletrode AgAgCL
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Reference enamel
|
Reference enamel
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Diaphragm + reference eletrode
|
Reference enamel
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EC
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측정 범위
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0 ~ 10 pH
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0 ~ 10 pH
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Linear range 0 ~ 10 pH*
Application rang -2 ~ +14 pH**
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3 ~ 12 pH
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3 ~ 12 pH
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-1200 ~ +1500mV
0 ~ 10 pH
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-1200 ~ +1500mV
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0.01 ~ 2,000 mS/cm
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작동 온도
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
|
0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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-25 ~ +200℃
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온도 보상
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Pt 100
|
Pt 100
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Pt 1000
|
Pt 100
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Pt 100(optional)
Pt 1000
|
Pt 100
|
Pt 100(optional)
|
Pt 100
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작동 압력
|
-1 ~ +9 bar
|
-1 ~ +9 bar
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-1 ~ +6 bar
|
-1 ~ +40 bar****
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-1 ~ +15 bar
|
-1 ~ +9 bar
|
-1 ~ +40 bar****
|
-1 ~ +40 bar****
|
방폭 인증
ATEX
KTL
|
II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
|
II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
|
|
II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
|
|
II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
|
II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
|
II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
|
치수(mm)
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
Ring-probe***
DN50 / DN80
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
|
L = 120
D = 125
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
Ring-probe***
DN50 / DN80
|
L = 144
D = 31
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
Ring-probe***
DN50 / DN80
|
전기 연결
|
5-pin, Lemo
|
5-pin, Lemo
|
6-pin gold-plated, interconnex Variop
|
5-pin, Lemo
|
5-pin, Lemo
|
6-pin gold-plated, interconnex Variop
|
5-pin, Lemo
|
5-pin, Lemo
|
보호 등급
|
IP66 ~ IP68
|
IP66 ~ IP68
|
IP68
|
IP66 ~ IP68
|
IP66 ~ IP68
|
IP68
|
IP66 ~ IP68
|
IP66 ~ IP68
|
전해질
|
Special Pfaudler
KCL solution
|
Special Pfaudler
KCL solution
|
Special Pfaudler
KCL solution
|
KCL 미사용
|
KCL 미사용
|
Special Pfaudler
KCL solution
|
KCL
미사용
|
KCL 미사용
|
건조 보관
|
가능
|
가능
|
가능
|
가능
|
가능
|
가능
|
|
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전해질 용기
|
필요
|
필요
|
필요
|
|
|
필요
|
|
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※ (주)엠씨마스터스는 pH 센서에 대한 단기 / 장기 대여 프로그램을 운영하고 있습니다.
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