일본약전 2.54 pH 측정법 리뷰

pH의 정의와 측정 원리
pH는 용액 중 수소이온 활성도의 상용로그에 음의 부호를 붙인 값으로, 수소이온 농도의 지표로 사용된다. JP에서는 유리전극을 사용하는 전위차 측정법을 표준으로 하며, 시료 용액과 pH 표준용액 사이의 전기기동력 차이를 이용해 pH를 산출한다. 계산식은 pH = pHs + (E − Es) / (2.3026 RT/F)로 정의되어 있고, 여기서 pHs는 표준용액의 pH, E와 Es는 각각 시료와 표준용액의 전위값이다. 2.3026 RT/F 값은 온도에 따라 달라지며, 예를 들어 25°C에서는 0.05916 V를 사용한다. 이 값은 JP에 수록된 온도별 표를 기준으로 적용한다.

pH 표준용액의 종류와 준비
JP에서는 총 6종의 pH 표준용액을 규정하고 있다. 산성 영역에는 옥살레이트 완충용액(pH 약 1.68~1.73)과 프탈레이트 완충용액(pH 약 4.00~4.10), 중성 부근에는 인산염 완충용액(pH 약 6.83~6.98)이 사용된다. 알칼리 영역에는 보레이트(pH 약 8.96~9.46), 카보네이트(pH 약 9.97~10.32), 수산화칼슘 용액(pH 약 11.45~13.43)이 포함된다. 모든 표준용액은 전도도 2 μS/cm 이하의 물을 사용해 지정된 시약을 정확히 정량하여 조제한다. 온도에 따른 pH 값은 JP 표에 제시되어 있으며, 필요 시 보간법으로 정확한 값을 산출한다.

장치 구성과 측정 절차
pH 측정 장치는 유리전극, 기준전극, 증폭기, 표시기로 구성된다. 장치의 재현성은 일반적으로 0.05 pH 단위 이내가 요구된다. 측정 전에는 pH가 서로 다른 두 종류의 표준용액을 사용해 교정을 수행하며, 이를 통해 제로 조정과 스팬 조정을 동시에 확인한다. 시료 측정 시에는 시료 온도를 표준용액과 동일하게 유지해야 하며 허용 오차는 ±2°C 이내다. 측정 중에는 전극이 충분히 안정된 후 값을 판독한다.

알칼리성 용액 측정 시 주의점
pH 11 이상인 강알칼리성 용액은 공기 중 이산화탄소 흡수로 pH가 변동될 수 있으므로, 질소 등의 관성기체 기류 하에서 측정하는 것이 권장된다. 또한 유리전극의 알칼리 오류가 발생할 수 있으므로, 해당 범위에서는 전극 특성과 보정 여부를 사전에 확인해야 한다.

운용 및 관리상 주의사항
장기간 보관한 pH 표준용액은 그대로 사용하지 않고, 신규로 조제한 표준용액과 비교하여 pH 이상 여부를 확인해야 한다. 강알칼리 표준용액이나 시료는 밀폐 용기를 사용하고, 필요 시 관성기체를 적용해 외부 환경 영향을 최소화한다. JP 본문 후반부에 비타민 A 시험법이 일부 언급되지만, pH 항의 핵심 내용은 유리전극법에 의한 pH 결정 원리와 운용 기준에 있다.

 

2-54-pH-Determination-97.pdf

0.41MB

 

 

 

SINCE 2016 COFFEEPHARM

 

 

반응형

 

 

SINCE 2025 QCLAB