pH meter 원리, 관리법

 

화장품의 안정성을 관리하는 기준 중 하나인 pH!

 

약산성 화장품, 화장품 속의 pH에 대해 알아보자. 약산성, pH란?

 

pH를 측정하기 위해 pH meter를 가장 많이 사용하는데요,

오늘은 pH meter에 대해 간략하게 정리해보겠습니다.

 

pH meter 측정원리는 다음과 같습니다.

 

pH meter는

유리전극과 비교전극 사이에서

발생하는 전위차로부터 pH를 측정하는 기기입니다.

 

유리전극은 지시, 측정전극 - indicator electrode 라고도 하고,

비교전극은 기준, 표준전극 - reference electrode를 의미합니다.

 

pH meter 전극은 대부분 유리로 만들어져있어

유리전극이라고도 합니다.

유리 전극의 내부에는 기준 전해액인

3M KCl 또는 3M KCl/AgCl이 들어있으며,

3M 대신 포화용액이라고도 표기합니다.

 

유리 전극 끝은 유리 멤브레인(얇은 다공성 막)으로,

이곳을 통해 pH 측정 용액과 접촉합니다.

 

표준전극은 유리전극의 내부 전극과 종류, 조성이 같은

포화 칼로멜 전극을 사용하며,

용액의 pH에 따라 일정한 전극 전위를 나타냅니다. 

지시전극은 pH의 변화에 비례하며, 전위가 변하는 특징이 있습니다.

 

따라서, 유리전극과 표준전극을 용액에 담그면

하나의 전지가 만들어지는데,

이 때 발생하는 두 전극의 전위차이인 기전력으로부터

pH 값이 도출됩니다.

 

이것을 조금 더 확장해보면,

기준전극은 측정전극와 함께 전기적 회로를 완성하며

안정적인 비교 전원 발생으로 측정 전극의 전압이

측정 pH에 의해서만 영향을 받을 수 있도록,

측정전극은 용액의 pH값에 비례하는 기전력을 발생시키는 구조로

제작되어야 함을 알 수 있습니다.

pH meter 관리법입니다.

 

pH meter의 유리 전극을 공기 중 노출을 최소화 하고,

전극을 3M 완충 용액에 보관하여 사용하면

pH meter 수명 유지에 도움이 됩니다.

이유는,

유리 전극이 건조되면 멤브레인이 막힐 수 있고,

전극을 완충 용액이 아닌, 증류수에 보관하게 되면

유리 전극 멤브레인을 통해 기준 전해액이 유출되어

전극의 노화가 촉진될 수 있기 때문입니다.