산업분야에서의 pH 측정
슈퍼관리자
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2019.05.14 09:42
산업분야에서의 pH 측정
1. 섬 유, 염 색 분 야
섬유산업 분야에서 pH의 측정은 땀과 같은 것에 섬유가 어떻게 반응하는지 알아보는 과정에서 매우 중요하게 활용되고 있으며, 합성섬유가 발전함에 따라 섬유의 안정성과 내구성을 확인하기 위한 생산품테스트 과정에 적용되고 있다. 뿐만 아니라 염색과정에서 pH는 염색의 영속성이나 공정의 속도에 아주 중요한 인자로 작용하기 때문에 pH는 일정하게 유지되도록 설계한다.
또한 pH측정은 땀에 의한 변색과정을 살피는 인공적인 실험조건을 만드는 데에도 응용되어 쓰이고 있다.
2. 종 이, 펄 프 분 야
다른 어느 산업분야에서 보다도 종이와 펄프를 생산하는 공정에서의 pH의 측정은 더 빈번히 지속적으로 쓰이고 있다.
사용되는 화학약품의 양을 줄이고, 기기의 마모를 감소시키기 위하여 종이 제조공정에서 분해 및 표백 과정 등에서 pH를 조절하고 있다.
종이의 내구성 및 염색속도 역시 pH에 따라 달라지므로 품질관리 부분에서 pH는 아주 중요하게 체크되고 있다.
3. 화 학 분 야
pH의 측정이 화학반응의 조절에 중요한 부분이기 때문에 반도체, 시멘트, 유리, 플라스틱, 비료, 전자재료 등 거의 모든 화학관련 제품의 생산 과정에서 pH가 측정되고 있다.
반응조건을 최적화하고 원하지 않는 부수적인 반응을 방지하기 위해 시료의 pH 조절은 아주 중요하게 고려되고 있다.
예를 들어, 플라스틱을 제조하는 공정에서 긴 체인분자성 물질을 제조하기 위해서 pH는 아주 엄격하게 조절될 필요가 있다.
특히 중합과 축합과정에서 pH는 아주 중요하게 고려되어야 할 인자이다.
뿐만 아니라 질소비료, 칼리비료, 인산비료등과 같은 화학비료의 효율적인 생산을 위하여 pH 조절은 필수적이다.
또한 pH의 측정은 시멘트 제조상 규산염의 혼합과정과 유리 제조 과정 중 높은 온도하에서의 결합과정에서 아주 중요하다.
제조된 유리의 투명도 역시 pH의 영향을 받는다.
4. 금 속, 광 물 제 련 분 야
금속은 pH를 맞추어 주면 특정용액에 용해되는 성질이 있다. 이러한 성질에 근거하여 광석이나 여러금속이 혼합된 물질로부터 특정금속을 추출하고자 할 때 pH의 조절이 필요함
예를 들어, 구리와 아연이 산성의 전해액에 섞여 녹아있고 이를 전기분해 한다면 음극 쪽에서는 구리만이 분리되어 나오게 된다.
5. 전 기, 전 기 화학 분 야
금속표면을 도금 또는 에칭(식각)하거나 배터리 제조에 있어서도 pH의 조절은 중요하다. 도금액의 pH 조절은 도금 작업이 끝난 상태에 크게 영향을 미친다.
도금액의 pH를 적절히 맞추지 못했다면 작업 후 표면이 벗겨지거나 최적의 색깔이나 광택을 얻을 수 없다.
주방용기처럼 알루미늄 표면에 필름처럼 얇은 코팅을 하는 과정에서 pH의 조절은 원하는 제품을 얻기 위한 아주 결정적인 요인으로 작용한다.
제품에 도장하는 공정에서 pH 조절은 제품의 품질을 결정짓는 필수불가결의 요인이다.
6. 전 력, 천 연 가 스 분 야
화력 발전소 같은 커다란 보일러를 가동하고 있는 곳에서 쓰이는 보일러수는 파이프의 부식을 막기 위해 pH 8 이상으로 유지되어야 한다.
즉, 보일러수는 부식을 방지하기 위해서 알칼리성을 유지해야만 한다.
그러나 알칼리도가 너무 높다면 산화칼슘이 형성되는데 이는 보일러의 벽에 부착되어 부식을 일으킬 수 있다.
이러한 이유로 화력발전소의 보일러의 pH는 약 9.4에서 유지되어야 한다.
또한 액화 가스내에 함유된 물의 pH 조절은 혼합과정에서 열량을 높이고 탱크나 파이프의 부식을 막기 위해 중요하다.
7. 의 약, 화 장 품 분 야
제약과 화장품 산업분야에서는 생산과정에서 화학반응을 체크하기 위해 pH를 측정한다.
반응속도는 용액의 pH에 의존하며 pH를 통해 반응의 종말점을 추측할 수 있다.
예를 들어, 항생제 제조과정에서 높은 수율과 항균성을 유지하기 위해서 발효과정에서 pH는 꼭 조절되어야 한다.
뿐만 아니라 약품이나 화장품을 피부등의 인체에 임상실험할 때 엄격한 품질관리를 필요로 한다.
만약 피부와 화장품의 pH 차이가 크다면 그 결과는 아주 치명적일 수 있으며 의약품의 pH가 잘못되면 이 약은 독이 될 수도 있다.
8. 양 식 분 야
해수의 pH 균형은 해양 생물계에 큰 영향을 미치며, 양식장의 수질 측정에서도 매우 중요하다.
사실 pH는 양식장의 위치 선정시 고려되어야 할 제일 중요한 요소이며 양식장이나 부화장의 이상여부의 첫 신호이기도 하다.
수산시장에서는 여러 생산지에서 직송되어 온 생선의 신선도를 pH를 통해 점검하기도 한다.
9. 식 품, 양 조 분 야
빵, 술, 맥주, 간장, 된장, 치즈, 유제품 등 식품이나 음료의 생산과정에는 효소가 관여하는 공정이 많이 있는데 이때 pH의 조절은 아주 중요하다.
이는 효소의 활동이 pH에 의해 많은 영향을 받으며 적당한 임계 pH값을 갖고 있기 때문이다.
어떤 식품에서는 pH는 맛과 식품의 안정성을 결정짓는데 아주 중요한 인자로 작용한다.
모든 식품은 최적의 pH값을 갖고 있으며 만약 이 값이 너무 낮을 경우 맛이 제대로 안나거나 안정성에 문제가 있을 수도 있다.
모든 식품회사에서는 제조 과정에서 좋은 품질의 식품과 직결되는 맛있는 식품을 만든다는 노력의 일환으로 pH를 체크하고 있다.
10. 농 업, 축 산 분 야
식물의 성장은 pH와 아주 밀접한 관계가 있다. 모든 식물은 성장에 적합한 특정 pH 환경이 있다.
농장에서는 토양과 물의 pH 측정이 생산성을 늘리고 경작물의 성장을 조절하는데 아주 중요하다.
뿐만 아니라 요즘 각광받고 있는 수경재배에서 경작수의 pH는 아주 중요하다.
축산업분야에서는 연구원들은 동물의 피와 사료의 pH를 재고 이것과 동물의 건강 및 성장과의 상관관계에 대해 연구를 하고 있다.
게다가 인공수정 연구시 정자의 pH를 체크하고 고기나 계란의 신선도 실험을 위해 pH를 체크하고 있다.
11. 상, 하 수 도 분 야
정수장에서는 염소를 이용하여 강이나 호수의 물을 살균처리하고 응집제를 이용하여 불순물을 침전, 여과하여 제거한다.
이 단계에서 염소와 응집제의 활동에 가장 적합한 pH 상태가 유지되어야 한다.
이렇게 처리된 물은 가정이나 공공기관으로 공급되기 전에 식용수등의 사용에 적합하도록 알칼리물질이 첨가된다.
하수 처리장에서는 각 처리과정 및 처리 후 방류될 때 뿐만 아니라 슬러지내의 박테리아 활동을 최적화하기 위해 pH의 조절이 필요하다.
12. 의 학 분 야
의학분야에서도 시약의 pH를 측정할 뿐만아니라 연구, 실험 및 치료의 목적으로 피, 위액, 소변의 pH를 측정한다.
또한 치의대에서의 연구자들은 충치를 연구할 때도 pH를 측정한다.
그들의 연구에 따르면 식사 후 입안의 pH는 감소하기 시작하는데 그 수치가 pH 2.5 미만에 도달하면 이의 에나멜이 용해되기 시작한다고 한다.
아주작은 pH전극이 위액의 pH를 측정하기 위해 소화기관내에 삽입되기도 한다.
13. 환 경 오 염 분 야
각종 산업분야에서 배출되는 용수에 의해 야기되는 수질 오염에 대한 각계의 강도 높은 우려 때문에 모든 공장에서는 방출되는 모든 오염물질은 매우 엄격히 규제되고 있다.
현재 각 지방자치제는 수질표준을 명시하고 규제를 강화하고 있다. 배출수의 pH는 수질 규제 항목 중 가장 중요시되는 것이다.
비록 pH가 어떤 특정한 오염을 지시하는 것은 아니지만 수중 생물의 생존과 아주 밀접한 관계가 있다.
또한 각 공장에서는 방출폐수에 적용되는 표준에 맞도록 배출수를 처리할 필요가 있다. 이 과정에서 pH의 측정은 아주 중요하다.
예를 들어 도금 공장에서는 폐수에서 시안이나 크롬을 제거할 때 용액의 pH에 의해 처리 효율이 아주 많은 영향을 받는다.
14. 인 쇄 분 야
가장 보편적인 인쇄술인 오프셋 인쇄에서 담금수를 조절하는데에는 아주 복잡한 요소들이 많이 포함되어 있다.
pH의 조절은 중요하게 고려되어야 할 사항 중 하나인데 잉크의 마르는 정도나 색의 명암, 사진같은 인쇄에서 색선명도에 크게 영향을 미치기 때문이다.
