pHÀÇ ÃøÁ¤¹ýÁß Åä¾ç½Ã·á¿¡ ´ëÇÑ pHÀÇ ÃøÁ¤¹ýÀº "Åä¾ç¿À¿°°øÁ¤½ÃÇè¹ý"À» Âü°íÇÑ´Ù.
1. ÃøÁ¤¿ø¸®
pH´Â ¼ö¼ÒÀÌ¿Â ³óµµ¸¦ ±× ¿ª¼öÀÇ »ó¿ë´ë¼ö·Î¼ ³ªÅ¸³»´Â °ªÀÌ´Ù. pH´Â º¸Åë À¯¸®Àü±Ø°ú ºñ±³Àü±ØÀ¸·Î µÈ pH¹ÌÅ͸¦ »ç¿ëÇÏ¿© ÃøÁ¤Çϴµ¥ ¾çÀü±Ø°£¿¡ »ý¼ºµÇ´Â ±âÀü·ÂÀÇ Â÷¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ´ÙÀ½°ú °°Àº ½ÄÀ¸·Î Á¤ÀǵȴÙ.
F(Ex--Es)
pHX = pHs¡¾ ------------
2.303RT
pHs : Ç¥ÁØ¿ë¾×ÀÇ pH(-log10[H+])
Ex : ½Ã·á¿¡¼ÀÇ À¯¸®Àü±Ø°ú ºñ±³Àü±Ø°£ÀÇ ÀüÀ§Â÷(mV)
Es : Ç¥Áؾ׿¡¼ÀÇ À¯¸®Àü±Ø°ú ºñ±³Àü±Ø°£ÀÇ ÀüÀ§Â÷(mV)
F : Æз¯µ¥ÀÌ(Faraday) »ó¼ö(9.649x104coulomb/mole)
R : ±âü»ó¼ö(8.314joule/0K.mole)
T : Àý´ë¿Âµµ(0K)
2. pH Ç¥Áؾ×
pH Ç¥Áؾ×ÀÇ Á¶Á¦¿¡ »ç¿ëµÇ´Â ¹°Àº Á¤Á¦¼ö¸¦ Áõ·ùÇÏ¿© ±× À¯Ãâ¾×À» 15ºÐ ÀÌ»ó ²÷¿©¼ ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ ³¯·Áº¸³»°í »êÈÄ®½·(ßæà´üé) Èí¼ö°üÀ» ´Þ¾Æ ½ÄÈù ´ÙÀ½ »ç¿ëÇÑ´Ù. Á¶Á¦ÇÑ pHÇ¥Áؾ×Àº °æÁúÀ¯¸®º´ ¶Ç´Â Æú¸®¿¡Æ¿·» º´¿¡ º¸°üÇϸç, º¸Åë »ê¼ºÇ¥Áؾ×Àº 3°³¿ù, ¿°±â¼º Ç¥Áؾ×Àº »êÈÄ®½·(ßæà´üé) Èí¼ö°üÀ» ºÎÂøÇÏ¿© 1°³¿ù À̳»¿¡ »ç¿ëÇÑ´Ù.
2.1. pH Ç¥Áؾ×ÀÇ Á¶Á¦
(°¡) ¼ö»ê¿° Ç¥Áؾ×(0.05M)
Å×Æ®¶ó¼ö»êÄ®·ý(pH ÃøÁ¤¿ë)À» °¡·ç·Î ÇÏ¿© µ¥½ÃÄÉÀÌÅÍ(½Ç¸®Ä«°Ö)¿¡¼ °ÇÁ¶ÇÑ ´ÙÀ½ 12.71gÀ» Á¤È®ÇÏ°Ô ´Þ¾Æ ¹°À» ³Ö¾î ³ì¿© Á¤È®È÷ 1§¤·Î ÇÑ´Ù.
(³ª) ÇÁÅ»»ê¿° Ç¥Áؾ×(0.05M)
ÇÁÅ»»ê¼ö¼ÒÄ®·ý(pHÃøÁ¤¿ë)À» °¡·ç·Î ÇÏ¿© 110¡É¿¡¼ Ç×·®ÀÌ µÉ ¶§±îÁö °ÇÁ¶ÇÑ ´ÙÀ½ 10.21gÀ» Á¤È®ÇÏ°Ô ´Þ¾Æ ¹°À» ³Ö¾î ³ì¿© Á¤È®È÷ 1§¤·Î ÇÑ´Ù.
(´Ù) Àλ꿰 Ç¥Áؾ×(0.025M)
ÀλêÀ̼ö¼ÒÄ®·ý(pH ÃøÁ¤¿ë) ¹× ¹«¼öÀλêÀϼö¼Ò³ªÆ®·ý(pH ÃøÁ¤¿ë)À» °¡·ç·Î ÇÏ¿© 110¡É¿¡¼ Ç×·®ÀÌ µÉ ¶§±îÁö °ÇÁ¶ÇÑ ´ÙÀ½ ÀλêÀ̼ö¼ÒÄ®·ý 3.40g ¹× ¹«¼öÀλêÀϼö¼Ò³ªÆ®·ý 3.55gÀ» Á¤È®ÇÏ°Ô ´Þ¾Æ ¹°À» ³Ö¾î ³ì¿© Á¤È®È÷ 1§¤·Î ÇÑ´Ù.
(¶ó) ºØ»ê¿° Ç¥Áؾ×(0.0M)
ºØ»ê³ªÆ®·ý(pH ÃøÁ¤¿ë)À» µ¥½ÃÄÉÀÌÅÍ(¹°À» Àû½Å ºê·ÒȳªÆ®·ý)Áß¿¡ ³Ö¾î Ç×·®À¸·Î ÇÑ ´ÙÀ½ 3.81gÀ» Á¤È®ÇÏ°Ô ´Þ¾Æ ¹°À» ³Ö¾î ³ì¿© Á¤È®È÷ 1§¤·Î ÇÑ´Ù.
(¸¶) ź»ê¿° Ç¥Áؾ×(0.025M)
µ¥½ÃÄÉÀÌÅÍ(½Ç¸®Ä«°Ö)¿¡¼ Ç×·®ÀÌ µÉ ¶§±îÁö °ÇÁ¶ÇÑ Åº»ê¼ö¼Ò³ªÆ®·ý(pHÃøÁ¤¿ë) 2.10g°ú 500-650¡É¿¡¼ Ç×·®ÀÌ µÉ ¶§±îÁö °ÇÁ¶ÇÑ ¹«¼öź»ê³ªÆ®·ý (pHÃøÁ¤¿ë) 2.65gÀ» Á¤È®ÇÏ°Ô ´Þ¾Æ ¹°À» ³Ö¾î ³ì¿© Á¤È®È÷ 1§¤·Î ÇÑ´Ù.
(¹Ù) ¼ö»êÈÄ®½· Ç¥Áؾ×(0.02M, 25¡É Æ÷È¿ë¾×)
¼ö»êÈÄ®½·(pHÃøÁ¤¿ë)À» °¡·ç·Î ÇÏ¿© 5gÀ» Çöó½ºÅ©¿¡ ³Ö°í ¹° 1§¤¸¦ ³Ö¾î Àß Èçµé¾î ¼¯¾î 23¢¦27¡É¿¡¼ ÃæºÐÈ÷ Æ÷ȽÃÄÑ ±× ¿Âµµ¿¡¼ »óÃþ¾×À» ¿©°úÇÏ¿© Åõ¸íÇÑ ¿©¾×À» ¾´´Ù.
2.2. pH Ç¥Áؾ×ÀÇ ¿Âµµº¸Á¤
pH Ç¥Áؾ׿¡ ´ëÇÑ °¢ ¿Âµµ¿¡¼ÀÇ pH °ªÀ» ´ÙÀ½ <Ç¥1>¿¡ Ç¥½ÃÇÏ¿´´Ù.
ÀÌ Ç¥¿¡ ¾ø´Â ¿ÂµµÀÇ pH °ªÀº Ç¥ÀÇ °ª¿¡¼ ³»»ð¹ýÀ¸·Î ±¸ÇÑ´Ù.
< Ç¥ 1> ¿Âµµº° Ç¥Áؾ×ÀÇ pH °ª
¿Âµµ
(¡É)
¼ö»ê¿°
Ç¥Áؾ×
ÇÁÆ¿»ê¿°
Ç¥ ÁØ ¾×
Àλ꿰
ºØ»ê¿°
ź»ê¿°
¼ö»êÈÄ®½·
0
5
10
15
20
25
30
35
40
50
60
1.67
1.68
1.69
1.70
1.71
1.73
4.01
4.00
4.02
4.03
4.06
4.10
6.98
6.95
6.92
6.90
6.88
6.86
6.85
6.84
6.83
9.46
9.39
9.33
9.27
9.22
9.18
9.14
9.10
9.07
9.01
9.96
10.32
10.25
10.18
10.12
10.07
10.02
9.97
9.93
-
13.43
13.21
13.00
12.81
12.63
12.45
12.30
12.14
11.99
11.70
11.45
3. pH ¹ÌÅÍÀÇ ±¸Á¶
pH ¹ÌÅÍ´Â º¸Åë À¯¸®Àü±Ø ¹× ºñ±³Àü±ØÀ¸·Î µÈ °ËÃâºÎ¿Í °ËÃâµÈ pH¸¦ Áö½ÃÇÏ´Â Áö½ÃºÎ·Î µÇ¾îÀÖ´Ù. Áö½ÃºÎ¿¡´Â ºñ´ëĪ ÀüÀ§Á¶Àý(¿µÁ¡Á¶Àý)¿ë ²ÀÁö ¹× ¿Âµµº¸»ó¿ë ²ÀÁö°¡ ÀÖ´Ù. ¿Âµµº¸»ó¿ë ²ÀÁö°¡ ¾ø´Â °ÍÀº ¿Âµµº¸»ó¿ë °¨¿ÂºÎ°¡ ÀÖ´Ù. pH ¹ÌÅÍ´Â ´ÙÀ½ Á¶ÀÛ¹ý¿¡ µû¶ó ÀÓÀÇÀÇ ÇÑ Á¾·ùÀÇ pH Ç¥Áؾ׿¡ ´ëÇÏ¿© °ËÃâºÎ¸¦ ¹°·Î Àß ¾ÄÀº ´ÙÀ½ 5ȸ µÇÇ®ÀÌÇÏ¿© pH¸¦ ÃøÁ¤ÇßÀ» ¶§ ±× ÀçÇö¼ºÀÌ ¡¾0.05À̳»ÀÇ °ÍÀ» ¾´´Ù.
4. ½ÃÇè¹æ¹ý
Á¦ 3Àå Á¦ 2Ç× ½Ã·áÀÇ Á¶Á¦¹æ¹ý¿¡ µû¶ó Á¶Á¦ÇÑ ºÐ¼®¿ë ½Ã·á 5gÀ» ´Þ¾Æ 50§¢ ºñÀÌÄ¿¿¡ ÃëÇÏ°í Áõ·ù¼ö 25§¢¸¦ ³Ö¾î ¶§¶§·Î À¯¸®¸·´ë·Î Àú¾îÁÖ¸é¼ 1½Ã°£ ¹æÄ¡ ÈÄ pH ¹ÌÅ͸¦ pH Ç¥Áؾ×À¸·Î Àß ¸ÂÃá ´ÙÀ½ ±ú²ýÇÏ°Ô ¾Ä¾î ¸»¸° À¯¸®Àü±Ø ¹× Ç¥ÁØÀü±ØÀ» ³Ö°í 60ÃÊ À̳»¿¡ Àд´Ù.
ÁÖ (1) pH¹ÌÅÍÀÇ ±¸Á¶ ¹× Á¶ÀÛ¹ýÀÇ »ó¼¼ÇÑ °ÍÀº pH¹ÌÅÍ¿¡ µû¶ó ´Ù¸£´Ù.
pH 11ÀÌ»óÀÇ ½Ã·á´Â ¿ÀÂ÷°¡ Å©¹Ç·Î ¾ËÄ®¸®¿¡¼ ¿ÀÂ÷°¡ ÀûÀº Ư¼öÀü±ØÀ» ¾²°í ÇÊ¿äÇÑ º¸Á¤À» ÇÑ´Ù.
½Ã·áÀÇ ¿Âµµ´Â pHÇ¥Áؾ×ÀÇ ¿Âµµ¿Í µ¿ÀÏÇÑ °ÍÀÌ ÁÁ´Ù.
(2) ¸¸¾à ¿Ã¹Ù¸¥ ¼öÄ¡°¡ ³ª¿ÀÁö ¾ÊÀ¸¸é Ç¥ÁØÀü±ØÀÇ ¹Ì¼¼±¸¸ÛÀÌ ºÎºÐÀûÀ¸·Î ¸·ÈûÀ» ³ªÅ¸³½´Ù.
ÀÌ°ÍÀº Åä¾çÀÔÀÚ·Î ÀÎÇÏ¿© ¹Ì¼¼±¸¸ÛÀÌ ¸·Çû°Å³ª ÃÊÀÚ¸· ÁÖÀ§¿¡ ¿°ÈÄ®·ý °áÁ¤ÀÇ °ú´ÙÇÑ ¹ß»ýÀ̰ųª
Æ÷È ¿°ÈÄ®·ýÀÇ È帧À» ¾ïÁ¦ÇÏ´Â Àü±ØÀÇ °ø±â±¸¸ÛÀÇ ºÎÀû´çÇÑ Á¶Á¤¿¡ ÀÇÇÏ¿© ¾ß±âµÈ´Ù.
ÀÌµé ¹®Á¦´Â ÁÖ±âÀûÀ¸·Î °ø±â±¸¸ÛÀ» ¿¾î Áְųª Áõ·ù¼ö·Î ¿°ÈÄ®·ý °áÁ¤À» ¼¼Ã´Çϰųª
Æ÷È ¿°ÈÄ®·ýÀ» ¸î Â÷·Ê ±³È¯Çϰųª ¹Ì¼¼±¸¸ÛÀÌ ÀÖ´Â ÃÊÀÚ±¸°¡ ¾à°£ Á¥´Â °Í°°ÀÌ º¸ÀÏ ¶§±îÁö
°í¿î ±Ý°»ç·Î Àü±ØÇÏ´ÜÀ» ÁÖÀÇÇÏ¿© °¡´Â °ÍÀ¸·Î ÇØ°áµÉ ¼ö ÀÖ´Ù.
(3) Àü±ØÀ» ³ÖÀ» ¶§ Åä¾çÇöŹÀ» ¸¸µé¾î ÁÖ°í °ð ³Ö¾î¼ ÃøÁ¤ÇÑ´Ù.
(4) ³Ê¹« ¿À·¡ Åä¾çÀ» ¹æÄ¡ÇÏ¸é ¹Ì»ý¹°ÀÇ ÀÛ¿ëÀ¸·Î ź»ê°¡½º°¡ ¹ß»ýÇÏ¿© pH¸¦ ³·Ãß´Â ¶§°¡ ÀÖ´Ù.
(5) pH(H2O)ÀÇ °æ¿ì Åä¾ç¿ë¾×ÀÇ pH¿Í ±Ù»çÇÑ Ä¡¸¦ ³ªÅ¸³»¾î Åä¾ç¹ÝÀÀ°ú ÀÛ¹°»ýÀ°°úÀÇ °ü°è¸¦ ¾Æ´Â °ÍÀº ÁÁÀº ÀÚ·á°¡ µÇ³ª
Åä¾ç¿°·ùÀÇ ³óµµ°¡ ³ô¾ÆÁö¸é ¼öÄ¡´Â ³·¾ÆÁö´Â °æ¿ì°¡ ÀÖ´Ù.