KR101108561B1 - Apparatus for measuring pH by using absorptiometric analysis and measuring method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시료의 pH를 우수한 감도로 측정할 수 있고, 하수처리 시설, 수처리시설 등에서 실시간 수질검사를 위해 유용하게 활용될 수 있는 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치 및 이를 이용한 pH 측정방법에 관한 것이다. 이를 위해, 내부공간에 시료가 수용되고, 광투과성 재료로 이루어진 측정셀(100); 제1 개폐밸브(210)가 구비되고, 측정셀(100)의 일측에 연결된 시료 유입관(200); 제2 개폐밸브(310)가 구비되고, 측정셀(100)의 타측에 연결된 시료 배출관(300); 측정셀(100)에 발색시약을 투입하기 위한 발색시약 공급수단(400); 측정셀(100)에 소정의 빛을 조사하는 광원(500); 측정셀(100)을 통과한 투과광을 수광하여 특정파장의 흡광선을 검출하는 흡광선 검출수단(600); 및 검출된 흡광선의 파장 데이터를 미리 준비된 pH에 따른 흡광선의 파장 데이터와 비교처리함으로써 상기 시료의 pH를 산출하는 데이터처리부(700);를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치가 제공된다. The present invention relates to a pH measuring device using the absorbance method and pH measurement method using the same that can measure the pH of the sample with excellent sensitivity, and can be useful for real-time water quality inspection in sewage treatment facilities, water treatment facilities. To this end, the sample is accommodated in the inner space, the measuring cell 100 made of a light transmissive material; A sample inlet pipe 200 having a first opening / closing valve 210 and connected to one side of the measuring cell 100; A sample discharge pipe 300 having a second opening / closing valve 310 and connected to the other side of the measurement cell 100; Coloring reagent supplying means 400 for introducing a coloring reagent into the measuring cell 100; A light source 500 for irradiating predetermined light to the measuring cell 100; Absorption line detection means 600 for receiving the transmitted light passing through the measurement cell 100 and detecting the absorption line having a specific wavelength; And a data processor 700 for calculating the pH of the sample by comparing the detected wavelength data of the absorbed light with the wavelength data of the absorbed light according to the prepared pH. do.
수소이온농도, pH, 수질검사, 흡광광도법, 시료, 측정셀, 발색시약, 흡광선, 스펙트럼 Hydrogen ion concentration, pH, water quality test, absorbance method, sample, measuring cell, color reagent, absorbance, spectrum
Description
본 발명은 pH 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시료의 pH를 우수한 감도로 측정할 수 있고, 하수처리 시설, 수처리시설 등에서 실시간 수질검사를 위해 유용하게 활용될 수 있는 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치 및 이를 이용한 pH 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pH measuring apparatus and a measuring method, and more particularly, it is possible to measure the pH of a sample with excellent sensitivity, and an absorbance method that can be usefully used for real-time water quality inspection in sewage treatment facilities and water treatment facilities. It relates to a pH measuring device using and a pH measuring method using the same.
일반적으로 물의 오염정도를 판단하기 위해 수소이온농도(이하, pH), 용존산소량(DO), 전기전도도(EC), 총유기탄소량(TOC) 등을 측정한다. 이 중에서 pH는 물의 산성 및 알칼리성 여부를 판단하는 항목으로서, 음용수로 사용할 수 있는지 여부를 판단하기 위한 pH기준은 대략 pH 6 ~ 8이다.Generally, hydrogen ion concentration (hereinafter referred to as pH), dissolved oxygen (DO), conductivity (EC), and total organic carbon (TOC) are measured to determine the degree of contamination of water. Among them, pH is an item for determining whether the water is acidic or alkaline, and a pH standard for determining whether it can be used as drinking water is approximately pH 6-8.
종래에 통상적으로 사용되는 pH 측정장치로 pH미터(pH meter)가 있다. pH미터는 얇은 유리막으로 덮혀진 측정전극과, 비교전극 사이의 전위차를 이용하여 pH 를 측정하게 된다. 이와 같은 pH미터는 비교적 측정감도가 좋고, 소형으로 제작되어 사용이 편리한 장점이 있다.A pH measuring device commonly used in the prior art is a pH meter (pH meter). The pH meter measures the pH using a potential difference between the measuring electrode covered with a thin glass film and the comparative electrode. Such a pH meter has a relatively good measurement sensitivity, and has a merit of being compact and easy to use.
그러나, 종래의 pH미터는 하수처리 시설, 정수장과 같은 수처리시설 등에서 사용하는 경우 오차가 크게 발생하는 문제점이 있다. 즉, 측정할 시료에는 슬러지나 유분이 많이 섞여 있어서 비교전극의 표준용액이 흘러나오는 구멍이 막히거나 유리로 된 측정전극의 표면이 이물질 또는 유분으로 덮이기 쉽다. 이로 인해 pH미터의 측정감도가 떨어져서 측정값의 오차가 발생되기 쉽고, 심한 경우 측정 자체가 불가능한 경우가 발생하게 된다. However, the conventional pH meter has a problem that a large error occurs when used in water treatment facilities, such as sewage treatment plants, water purification plants. That is, the sample to be measured contains a lot of sludge or oil, so that the hole through which the standard solution of the comparison electrode flows is blocked or the surface of the glass measuring electrode is easily covered with foreign matter or oil. As a result, the measurement sensitivity of the pH meter is lowered, so that an error in the measured value is likely to occur, and in some cases, the measurement itself is impossible.
또한, 종래의 pH미터는 실험실에서 측정하는 경우와 같이 정적인 상황에서는 적합하지만, 하수처리 시설, 수처리시설과 같은 현장에서 유수(流水)의 pH를 측정하는 경우에는 오차가 크게 발생하는 문제점이 있다.In addition, the conventional pH meter is suitable in static situations, such as when measured in the laboratory, but there is a problem that a large error occurs when measuring the pH of the running water at the site, such as sewage treatment plants, water treatment facilities, etc. .
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 이물질이나 유분 등에 의한 오염으로부터 발생될 수 있는 측정시 오차발생을 줄이고, 유수에서 측정감도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 pH 측정장치 및 이를 이용한 pH 측정방법을 제공하는 것이다.The present invention is intended to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce the occurrence of errors in the measurement that can be generated from contamination by foreign matter or oil, etc., pH measurement that can prevent the measurement sensitivity from flowing water is reduced It is to provide a device and a pH measurement method using the same.
본 발명의 또 다른 목적은 하수처리 시설, 수처리시설과 같은 현장에서실시간 수질감시를 수행할 수 있는 pH 측정장치 및 이를 이용한 pH 측정방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a pH measuring apparatus capable of performing real-time water quality monitoring in a site such as a sewage treatment facility and a water treatment facility, and a pH measuring method using the same.
상기와 같은 본 발명의 목적은 내부공간에 시료(S)가 수용되고, 광투과성 재료로 이루어진 측정셀(100); 제1 개폐밸브(210)가 구비되고, 측정셀(100)의 일측에 연결된 시료 유입관(200); 제2 개폐밸브(310)가 구비되고, 측정셀(100)의 타측에 연결된 시료 배출관(300); 측정셀(100)에 발색시약을 투입하기 위한 발색시약 공급수단(400); 측정셀(100)에 소정의 빛을 조사하는 광원(500); 측정셀(100)을 통과한 투과광을 수광하여 특정파장의 흡광선을 검출하는 흡광선 검출수단(600); 및 검출된 흡광선의 파장 데이터를 미리 준비된 pH에 따른 흡광선의 파장 데이터와 비교처리함으로써 시료(S)의 pH를 산출하는 데이터처리부(700);를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치에 의하여 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above is a sample (S) is accommodated in the inner space, the
그리고, 본 발명은 데이터처리부(700)에서 산출된 시료(S)의 pH를 표시하는 디스플레이부(800)가 더 구비될 수 있다. 또한, 시료 유입관(200)은 샘플링된 시료를 시료 유입관(200)으로 계속적으로 공급하는 시료 샘플링수단(900)이 더 구비될 수 있다. 이때, 제1 개폐밸브(210), 제2 개폐밸브(310), 광원(500) 및 시료 샘플링수단(900)을 제어하는 제어부(미도시)가 더 구비될 수 있다.The present invention may further include a
그리고, 발색시약 공급수단(400)은 측정셀(100)의 상측에 연결된 발색시약 유입관(410)과, 발색시약 유입관(410)의 말단에 연결되어 발색시약이 담긴 저장통(420)과, 저장통(420)에 담긴 발색시약을 측정셀(100)로 이송하는 펌프(430)로 구성된다. 이때, 제1 개폐밸브(210), 제2 개폐밸브(310), 광원(500) 및 펌프(430)를 제어하는 제어부가 더 구비될 수 있다.And, the color reagent supply means 400 is connected to the color
그리고, 광원(500)은 측정셀(100)에 백색광을 조사하고, 측정셀(100)은 가시광선을 선택적으로 투과시키는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.The
그리고, 흡광선 검출수단(600)은 투과광을 분광시켜 흡광 스펙트럼을 얻는 분광부와, 흡광 스펙트럼에서 흡광선의 파장 데이터를 검출하는 검출부로 구성된다.The light absorbing line detecting means 600 includes a spectroscopic section for spectrosing transmitted light to obtain an absorbing spectrum, and a detecting section for detecting wavelength data of the light absorbing line from the absorbing spectrum.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 측정셀(100)에 시료(S)를 채우는 제1 단계(S100); 발색시약 공급수단(400)이 측정셀(100)에 발색시약을 투입하는 제2 단계(S200); 광원(500)이 측정셀(100)에 백색광을 비추는 제3 단계(S300); 흡광선 검출수단(600)이 측정셀(100)을 통과한 투과광을 수광하여 특정파장의 흡광선을 검출하는 제4 단계(S400); 및 데이터처리부(700)가 검출된 흡광선의 파장 데이터를 미리 준비된 pH에 따른 흡광선의 파장 데이터와 비교처리함으로써 시료(S)의 pH를 산 출하는 제5 단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡광광도법을 이용한 pH 측정방법에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, the object of the present invention as described above, the first step (S100) of filling the sample (S) in the
그리고, 제5 단계(S500) 이후에 산출된 시료(S)의 pH를 표시하는 단계(S600)가 더 포함되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a step (S600) of displaying the pH of the sample (S) calculated after the fifth step (S500).
그리고, 제1 단계(S100)는 제2 개폐밸브(310)를 폐쇄한 상태에서 제1 개폐밸브(210)를 개방하여 시료(S)를 측정셀(100)에 유입시키는 단계와, 측정셀(100)에 시료(S)가 채워지면 제1 개폐밸브(210)를 폐쇄하는 단계로 이루어진다.And, the first step (S100) is the step of introducing the sample (S) into the
그리고, 제2 단계(S200)는 발색시약이 시료(S)와 1mol의 농도를 이루도록 투입되는 것이 바람직하다.And, the second step (S200) is preferably added such that the coloring reagent to achieve a concentration of 1mol with the sample (S).
또한, 제4단계(S400)는 투과광을 분광시켜 흡광 스펙트럼을 얻는 단계와, 흡광 스펙트럼에서 흡광선의 파장 데이터를 검출하는 단계로 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the fourth step (S400) is preferably composed of the step of spectroscopy the transmitted light to obtain an absorption spectrum, and the step of detecting the wavelength data of the absorption line in the absorption spectrum.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 pH 측정장치 및 이를 이용한 pH 측정방법은 흡광광도법을 이용하여 시료의 pH를 측정하는 방식이기 때문에 기존의 pH미터가 이물질 또는 유분 등에 의해 오염되는 경우나 유수에서 측정하는 경우 측정된 pH값이 오차가 크게 발생하게 되는 문제점을 해결할 수 있다. 이는 다양한 pH 측정환경에서 측정감도를 유지할 수 있어 pH 측정장치의 활용범위를 넓힐 수 있는 이점이 있다.As described above, since the pH measuring apparatus and the pH measuring method using the same according to the present invention measure the pH of the sample using the absorbance method, the existing pH meter is contaminated by foreign matter or oil, or measured in running water. In this case, it is possible to solve the problem that the measured pH value causes a large error. This can maintain the sensitivity in a variety of pH measurement environment has the advantage of extending the range of use of the pH measuring device.
또한, 본 발명에 따른 pH 측정장치 및 이를 이용한 pH 측정방법은 하수처리 시설, 수처리시설과 같은 현장에서 적용되어 실시간 수질감시를 위해 활용될 수 있는 이점이 있다. In addition, the pH measuring device and the pH measuring method using the same according to the present invention has the advantage that can be utilized for real-time water quality monitoring is applied in the field, such as sewage treatment facilities, water treatment facilities.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various other modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Are all within the scope of the appended claims.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same reference numerals are used for the same components as much as possible even though they are shown in different drawings.
[흡광광도법을 이용한 [Using Absorption Spectrophotometry pHpH 측정장치] Measuring device]
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치에 대하여 설명한다.First, with reference to the accompanying drawings will be described a pH measuring device using the absorbance method according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치의 개략적인 구성도이다. 본 발명의 pH 측정장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 측정셀(100), 시료 유입관(200), 시료 배출관(300), 발색시약 공급수단(400), 광원(500), 흡광선 검출수단(600), 데이터처리부(700), 디스플레이부(800), 시료 샘 플링수단(900)으로 구성된다.1 is a schematic configuration diagram of a pH measuring apparatus using the absorbance method according to an embodiment of the present invention.
측정셀(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 소정용량의 내부공간을 구비하여 측정하고자 하는 시료(S)가 채워진다. 이때, 측정셀(100)은 원통형일 수 있고, 박스형일 수 있다. 그리고, 측정셀(100)은 가시광선, 적외선, 자외선 등을 통과시킬 수 있는 유리, 석영과 같은 광투과성 재료로 이루어질 수 있다. 이때, 본 실시예에 의하면 측정셀(100)은 가시광선을 선택적으로 투과시키는 석영과 같은 재료를 사용한다.As shown in FIG. 1, the
한편, 측정셀(100)은 일측에 시료 유입관(200)을 연결시키기 위한 제1 관통홀(110)이 구비되고, 타측에 시료 배출관(300)을 연결시키기 위한 제2 관통홀(120)이 구비된다. 그리고, 측정셀(100)의 상측에는 발색시료 유입관(420)을 연결시키기 위한 제3 관통홀(130)이 구비된다.On the other hand, the
시료 유입관(200)은 제1 개폐밸브(210)가 구비되고, 측정셀(100)의 제1 관통홀(110)에 연결된다. 시료 유입관(200)은 측정셀(100)에 측정하고자 하는 시료(S)를 유입시키는 통로이다. The
시료 배출관(300)은 제2 개폐밸브(310)가 구비되고, 측정셀(100)의 제2 관통홀(120)에 연결된다. 시료 배출관(300)은 측정셀(100)의 시료(S)를 배출시키는 통로이다.The
한편, 제1 개폐밸브(210)와 제2 개폐밸브(310)는 수동조작이 가능하고, 후술될 제어부(미도시)와 연결되어 자동조작이 가능하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the first open /
발색시약 공급수단(400)은 시료가 채워진 측정셀(100)에 소정량의 발색시약을 공급하는 역할을 한다. 발색시약 공급수단(400)은 발색시약 유입관(410), 저장통(420)과 펌프(430)로 구성된다. 발색시약 유입관(410)은 측정셀(100)의 제3 관통홀(130)에 연결된다. 그리고, 저장통(420)은 발색시약이 저장되어 발색시약 유입관(410)의 말단에 연결된다. 그리고, 펌프(430)는 저장통(420)에 담긴 발색시약을 측정셀(100)로 이송하게 된다. The color reagent supplying means 400 serves to supply a predetermined amount of the color reagent to the
한편, 본 발명에서 사용되는 발색시약은 시료(S)의 pH 변화에 따라 소정의 색으로 변색되는 지시약으로서, 페놀프탈레인계, 술폰프탈레인계, 벤 조인계, 아조계, 트리페닐메탄계, 니트로계 등이 사용될 수 있다. 본 실시예에 의하면 발색시약은 음용수의 pH기준(대략 pH 6 ~ 8)을 측정할 수 있는 범위에서 발색되는 정도를 달리하는 것이 바람직하다. 예를 들면 bromothymol blue 발색시약이 사용될 수 있다.On the other hand, the color development reagent used in the present invention is an indicator that changes color to a predetermined color according to the pH change of the sample (S), phenolphthalein, sulfonephthalein, benzoin, azo, triphenylmethane, nitro And the like can be used. According to this embodiment, it is preferable that the color development reagents vary the degree of color development within a range in which the pH standard (approximately pH 6 to 8) of drinking water can be measured. For example, bromothymol blue color reagent may be used.
광원(500)은 시료(S)가 채워진 측정셀(100)에 소정의 빛을 비출 수 있도록 측정셀(100)에 인접하여 설치된다. 본 실시예에 의하면 광원(500)은 10W의 LED 백색광원을 사용한다.The
흡광선 검출수단(600)은 측정셀(100)을 통과한 투과광에 대한 특정파장의 흡광선(吸光線, absorption line)을 검출하는 역할을 한다. 즉, 흡광선 검출수단(600)은 시료(S)의 pH에 따라 발색시약의 발색정도가 다르고, 발색정도에 따라 투과광의 특정파장대의 빛이 흡수되는 성질을 이용한다. 구체적으로 흡광선 검출수단(600)은 분광부(미도시)와 검출부(미도시)로 구성된다. The absorption
분광부(미도시)는 투과광을 수광할 수 있도록 측정셀(100)에 인접하여 설치 되고, 프리즘을 이용하여 수광된 투과광을 분광시킴으로써 흡광 스펙트럼을 얻는다. 이때, 측정셀(100)이 가시광선만 통과시키기 때문에 투과광은 가시광선 영역의 파장을 갖는다. A spectroscope (not shown) is provided adjacent to the
검출부(미도시)는 얻어진 흡광 스펙트럼에서 흡광선의 파장 데이터를 검출하는 역할을 한다. 검출부(미도시)는 공지된 기술인 광전증배관(photo multiplier tube) 등을 이용하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The detector (not shown) serves to detect wavelength data of the absorbing ray in the obtained absorption spectrum. The detection unit (not shown) uses a photomultiplier tube or the like, which is a known technique, and a detailed description thereof will be omitted.
데이터처리부(700)는 흡광선 검출수단(600)과 연결되어 전달받은 흡광선의 파장 데이터를 미리 준비된 pH에 따른 흡광선의 파장 데이터와 비교처리함으로써 시료(S)의 pH를 산출하게 된다.The
디스플레이부(800)는 데이터처리부(700)와 연결되고, 산출된 시료의 pH를 전달받아 도식적으로 혹은 수치적으로 표시하는 역할을 한다.The
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치(10)는 시료 샘플링수단(900)이 더 구비될 수 있다. 시료 샘플링수단(900)은 펌프(미도시)로 시료를 채취하여 샘플링하는 역할을 한다. 즉, 본 발명의 pH 측정장치(10)는 하수처리 시설, 정수장과 같은 수처리시설에 설치되고, 시료 샘플링수단(900)에 의해 채취된 시료가 시료 유입관(200)으로 계속적으로 공급될 수 있도록 구성된다. On the other hand,
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 pH 측정장치(10)는 상술된 제1 개폐밸브(210), 제2 개폐밸브(310), 펌프(430), 시료 샘플링수단(900) 및 광원(500)과 연결된 제어부(미도시)가 더 구비될 수 있다. 본 발명의 pH 측정장치(10)는 제어부 (미도시)를 더 구비함으로써 측정셀(100)에 시료(S)를 채우는 과정 및 흡광광도법을 이용한 pH의 측정과정을 자동수행할 수 있도록 구성할 수 있다. 이를 통해 하수처리 시설, 수처리시설 등에서 실시간 pH 측정이 가능하다.In addition, the
상술된 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치(1)에 관한 구체적인 작동은 후술될 pH 측정방법에서 설명하기로 한다.Specific operation of the pH measuring device 1 using the absorbance method according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described in the pH measuring method to be described later.
[흡광광도법을 이용한 [Using Absorption Spectrophotometry pHpH 측정방법] How to measure]
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 pH 측정방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for measuring pH using an absorbance method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 pH 측정방법의 흐름도이다. 본 발명의 pH 측정방법은 다음과 같이 제1 단계(S100)에서 제6단계(S600)까지의 과정을 거치게 된다.2 is a flowchart of a method for measuring pH using an absorbance method according to an embodiment of the present invention. PH measurement method of the present invention is subjected to the process from the first step (S100) to the sixth step (S600) as follows.
제1 단계(S100)는 일정용량을 갖는 측정셀(100)에 시료(S)를 채우게 된다. 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 시료 배출관(300)의 제2 개폐밸브(310)가 폐쇄된 상태에서 시료 유입관(200)의 제1 개폐밸브(210)가 개방되면 측정셀(100)에 시료가 채워진다. 그리고, 시료가 완전히 채워지면 시료 유입관(200)의 제1 개폐밸브(310)를 폐쇄하게 된다. 이와 같은 과정은 수동조작에 의해 이루어질 수 있고, 제어부(미도시)에 의한 자동제어로 이루어질 수 있다.In the first step S100, the sample S is filled in the measuring
제2 단계(S200)는 측정셀(100)에 소정량의 발색시약을 투입하게 된다. 즉, 발색시약 공급수단(400)의 펌프(430)가 가동되고, 저장통(420)의 발색시약이 발색 시약 유입관(410)을 통하여 측정셀(100)에 유입된다. 이때, 발색시약은 시료(S)와 1mol의 농도를 이루도록 적정량 투입되는 것이 바람직하다. 한편, 발색시약은 Bromothymol Blue(푸른색으로 발색됨)와 같은 지시약을 사용한다. Bromothymol Blue 이외에도 시료의 pH 변화에 따라 소정 색깔로 변색되는 특성을 갖는 발색시약이 사용될 수 있다. 한편, 발색시약이 첨가된 시료(S)는 pH값에 따라 발색정도가 결정된다. In the second step S200, a predetermined amount of the coloring reagent is added to the
제3 단계(S300)는 광원(500)에 의해 조사된 백색광이 시료가 채워진 측정셀(100)를 통과하게 된다. 이때, 측정셀(100)을 통과한 투과광은 시료(S)의 발색정도에 따라 특정 파장대의 빛을 흡수(흡광)하게 된다. 그리고, 투과광은 가시광선만을 통과시키는 측정셀(100)에 의하여 가시광선 영역의 파장을 갖는다. In the third step S300, the white light irradiated by the
제4 단계(S400)는 측정셀(100)을 통과한 투과광을 수광하여 특정파장의 흡광선을 검출하게 된다. 구체적으로, 제4단계(S400)는 투과광을 분광시켜 흡광 스펙트럼을 얻는 단계와, 흡광 스펙트럼에서 흡광선의 파장 데이터를 검출하는 단계로 이루어진다. The fourth step (S400) receives the transmitted light passing through the measuring
투과광을 분광시켜 흡광 스펙트럼을 얻는 단계는 프리즘을 이용하고, 이로써 가시광선 영역대의 흡광 스펙트럼이 얻어진다. 이때, 흡광 스펙트럼에는 특정 파장대의 빛이 흡수되어 나타난 흡광선을 포함하고 있다. 한편, 흡광 스펙트럼에서 흡광선의 파장 데이터를 검출하는 단계는 광전증배관을 이용하여 흡광 스펙트럼을 증폭함으로써 이루어진다.Spectroscopy of the transmitted light to obtain an absorption spectrum using a prism, thereby obtaining an absorption spectrum in the visible region. In this case, the absorbance spectrum includes an absorbing line in which light of a specific wavelength band is absorbed. On the other hand, the step of detecting the wavelength data of the absorption line in the absorption spectrum is achieved by amplifying the absorption spectrum using a photomultiplier tube.
제5 단계(S500)는 데이터처리부(700)가 검출된 흡광선의 파장 데이터를 미리 준비된 pH에 따른 흡광선의 파장 데이터와 비교처리함으로써 시료의 pH를 산출하게 된다.In the fifth step S500, the
이때, Bromothymol Blue 발색시료를 사용하는 경우 미리 준비된 pH에 따른 흡광선의 파장 데이터는 다음과 같다. At this time, when using the Bromothymol Blue color sample, the wavelength data of the absorbing rays according to the prepared pH is as follows.
따라서, 검출된 흡광선의 파장이 557nm인 경우 표 1의 미리 준비된 흡과 스펙트럼의 흡광선 파장(557nm)에 비교됨으로써 측정된 시료(S)의 pH는 6.0으로 산출된다. 이와 마찬가지로 검출된 흡광선의 파장이 452nm인 경우 측정된 시료(S)의 pH는 8.0으로 산출된다. Therefore, when the detected light absorption wavelength is 557 nm, the pH of the sample S measured by comparing with the light absorption wavelength (557 nm) of the prepared absorption spectrum of Table 1 is computed as 6.0. Similarly, when the wavelength of the absorbed light detected is 452 nm, the pH of the measured sample S is calculated as 8.0.
제6 단계(S600)는 산출된 시료(S)의 pH를 디스플레이부(800)에서 최종적으로 도식적으로 혹은 수치적으로 표시하게 된다.In the sixth step S600, the calculated pH of the sample S is finally displayed graphically or numerically on the
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 pH 측정장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a pH measuring device using the absorbance method according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 pH 측정방법의 흐름도.Figure 2 is a flow chart of the pH measurement method using the absorbance method according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
S : 시료 10 : pH 측정장치S: Sample 10: pH measuring device
100 : 측정셀100: measuring cell
200 : 시료 유입관200: sample inlet pipe
210 : 제1 개폐밸브210: first closing valve
300 : 시료 배출관300: sample discharge pipe
310 : 제2 개폐밸브310: second opening and closing valve
400 : 발색시약 공급수단400: coloring reagent supply means
410 : 발색시약 유입관410: color development reagent inlet pipe
420 : 저장통420: storage bin
430 : 펌프 430: Pump
500 : 광원 500: light source
600 : 흡광선 검출수단600: absorbing ray detection means
700 : 데이터처리부700: data processing unit
800 : 디스플레이부800: display unit
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