Why is Conductivity of Interest?
전도력은 용액에 포함되어있는 이온양의 지표 이다. 예를 들어, 초고순도의 물에서 전도력에 0.05㎲/cm정도 영향을 주는 미세한 양의 이온은 전력산업에서 사용되는 터빈에 손상을 입히고 반 도체의 생산에 중요한 문제를 야기 시킬 수 있는 원치 않는 침전물을 만들어 낸다. 황산의 제조에 서(25℃, 99%순도에서 약 100,000㎲/cm) 용액 내에 많은 수의 해리된 H2SO4 이온은 산의 농도 로 규정짓는다. 여러 가지 응용방법을 사용하는 용액의 전도력은 수용할 수 있는 한계를 유지하며 측정되어야 한다. 온도가 최대 처리 능력에 의해 조절되는 것처럼 전도력 또한 조절되어야 한다.
Application of Conductivity
적용에 대한 논의는 전도력 측정으로 인한 이득 과 손실을 고려하지않으면 안된다.
전도력은 액체 샘플 내의 이온 측정의 의미를 빠르고 믿을 만하게 제공해준다. 측정은 초순수에 서 진한 슬러리까지 연속적인 공정을 그때마다 즉
시로 처리할 수 있게 만들 수 있다. 1%의 측정 범 위보다 더 나은 정확성, 정밀성, 신뢰성은 쉽게 달성할 수 있다. 현대의 강건한 센서는 250℃ 이 상 300psi의 공정에도 쉽게 삽입할 수 있다.
비전극식 센서의 non-fouling 능력은 채광운 영, 음식처리, 하수, 화학생산품 등과 같은 곳의 슬러리에 이상적이다.
전도력 측정도 분명 불리한 점을 갖고있다. 전 도력 측정은 하나의 특정한 이온을 측정하는 것이 아니다. 전도력 시스템은 샘플 안의 모든 이온을 총계로써 측정한다. 또한, 많은 유기물질(알코올, 설탕 등), 석유제품, 이나 다른 비이온성 용액은 이용 가능한 측정을 할 수 없다.
Demineralizers/Deionizers (1)Mixed-bed Deminerallizers
혼합 bed 이온제거기 안에는 음이온과 양이온 합성수지가 혼합되어있다. 이것은 여러 개의 two-bed 이온제거기를 연속으로 이어 놓은 효과 를 가지며 더 양질의 물을 얻을 수 있다. 전도력
산업체 분야의 전기전도도 측정의 필요성 적용 범위
윤 덕 현 / 하크코리아 dhyoun@flukekorea.co.kr
센서는 배출물을 모니터 한다. 전도력의 상승은 어느 한 쪽의 합성수지의 감소를 신호하며 이것은 two-bed 이온제거기와 비슷하다. 추가적으로 전 도력 측정 시스템은 씻겨져 내려간 만큼의 산과 부식제, 재생된 용액을 모니터 할 수 있다.
Heat Exchanger Leakage
많은 액상 생산물의 생산은 plate 혹은 코일 형 태의 열 교환기에서 증기로 가열된다. 열교환기로 부터의 증기 응축은 증기트랩을 통해 모아져 응축 탱크로 되돌아오게 된다. 스팀 코일의 파손은 잠 재적인 부식성 물질이 보일러로 들어올 수 있게 한다. 열 교환기를 사용하는 많은 산업화학적 응 용은 전도성 불순물을 포함하고 있다. 전도력 측 정 시스템은 높은 전도력을 유발하는 누출이 발생 하였을 경우 알람이나 오토매틱 dump 밸브를 제 공하고 있다. 열 교환기가 뜨거운 용액을 식히는 용도로 사용될 때 같은 측정을 제공한다.
생산물이 이온을 포함하지 않게 만들어진다고 하더라도 hydrocarbon 생산물은 같은 전도력 측 정치를 필요로 한다. 그러나 수치들의 결과는 꽤 상이하게 나온다. 이 경우에 가열 혹은 냉각 medium이 희석되었기 때문에 누출이 전도력 수 치의 감소를 유발했다고 볼 수 있다. 열 교환기 모 니터링에 대한 더 효과적인 접근은 열 교환기의 inlet과 outlet에 설치된 두 개의 센서를 분석기에 사용하는 것이다. 각 센서의 확실한 기록 대신에 그 둘간의 차이를 모니터 하는 것이다. 누출이 일 어난다면 그것들은 즉시 그 차이를 보일 것이다.
Distilled Water
증류수의 순도는 전도력에 의해 결정되어진다.
전도력은 증류기의 배출 라인에서 측정한다. 이 물의 저장 용기가 있다면 그것 또한 모니터 할 수 있을 것이다.
Chemical Peeling
통조림 제조 공정에서 감자, 양파, 복숭아 같은 많은 과일과 야채가 그들의 껍질을 느슨하게 하기 위해 콘베이어 위에 놓여져 뜨거운 부식성 가성소 다 조 안으로 들어간다. 부식제의 강도는 수조와 수조의 농도를 같은 수준으로 유지하는데 사용되 는 순환 펌프의 inlet 사이에 설치된 전도력 센서 에 의해 측정된다. 수조는 결국 먼지, 껍질, 그 외 의 다른 물질들에 의해 오염되고 점도는 높아지게 된다. 수조의 청소가 필요할 때 전도력의 변화가 신호된다.
Boiler Operation (1) Boiler Blowdown
용존성 고형물은 보일러수의 증기가 발생하는 곳에 집중된다. 보일러 설계에 의존하여 적절한 보일러 운영에는 고형물의 집중이 적정 한계 이하 로 유지되는 것이 필요하다. 보일러수의 일정 부 분을 배출하고 고형물 함유량이 적은 첨가된 공급 수를 통하여 물의 레벨을 유지해야 한다. 배출은 일반적으로 TDS(Total Dissolved Water) 로써 측정된다.
(2) Condensate
반송된 응축물의 모니터링은 전도력 측정 시스 템의 가장 큰 사용 중의 하나이다. 증기가 만들어 지는 곳에서 반송된 응축물은 산, 부식제, 도금용 액, 소금물 등에 오염될 수 있다. 이 오염물들은 전 도력 분석기를 통하여 쉽게 발견할 수 있다. 다른 공정에서는 응축물이 설탕시럽, 기름, 기타 비이온 성이지만 이온성 불순물을 포함하고 있는 물질 등 과 같은 것을 포함 하고 있을 수도 있다. 전도력 측 정은 이러한 불순물을 탐지하는 실제적인 방법을 제공한다. 증기에 의해 전기가 발생될 때, 수냉용 응축기는 보통 액상 샘플이 전도력을 만드는 것을 보장하도록 온도와 압력을 차감시키는 터빈 다음
에 사용된다. 반송수로 사용된 고순도 응축물 내의 냉각수의 적은 누출량은 심각한 문제이다.
누출의 탐지 감도를 개량하는 것에 대한 많은 계획이 궁리 되어왔다. 그 중 가장 성공적인 것은 Larson-Lane Condensate Analyzer (U.S.
Patent 2,832,673)이다. 어떠한 측정의 감도의 주요한 한계는 부식을 막는 알칼리성 대기를 유지 하기 위해 첨가된 Amine의 존재이다. Amine은 용해성이고 물에서 전도성이 있으며 누출이 발생 하였을 때 전도력의 변화를 감추게 된다.
Larson-Lane Condensate Analyzer는 작은 양이온 교환기에 샘플을 통과시켜 Amine의 방해 를 막는다. Amine이 처리공정에서 제거되는 것 뿐만 아니라 추가적으로 누출물의 염분을 그에 상 응하는 무기 산으로 변환시켜준다. 산은 염분보다 세배 정도 전도성이 강하기 때문에 합성 전도력 지표는 표본 측정보다 훨씬 더 민감하다. 많은 실 용적인 증기 s연구소에서 Larson-Lane Analyzer는 응축물 배출구에서 뿐만 아니라 더 가열된 배수구와 탈기구에서 사용되고 있다.
(3) Steam
증기는 적절한 샘플 조절 기구와 전도력 측정 시스템에 의한 보일러 물의 잔량의 확인으로 사용 될 수 있다. 스팀이 열원으로 사용되거나 왕복증 기엔진의 운전에 사용될 때 1ppm TDS 이하의 감도는 일반적으로 필요하지 않다. 이런 경우에, 적절한 샘플링 시스템은 적당한 사이즈의 냉각 코 일과 온도, 압력을 떨어뜨릴 조절판 밸브로 이루 어져 있다. 샘플의 전도력은 모니터 된다. 터빈의 운영을 위해 증기가 사용되는 곳에는 더욱 엄중히 증기발생기의 설치가 요구된다. 적은 양의 고형물 은 터빈을 더럽히고 효율을 감소시킨다. 증기의 온도와 압력을 낮추고 응축된 샘플을 제공하기위 한 냉각기의 사용은 보통 증기 내 고형물의 레벨 이 1ppm TDS 이상에서 실행 된다. 그러나 터빈
의 운영에 이것보다 얼마간 더 좋은 증기순도가 요구된다면 좀 더 정교한 샘플 조절이 필요하다.
Larson-Lane Steam Analyzer(U.S.
Patent 2,832,673)은 전도력 측정의 감도를 실 질적으로 높인 온도, 화학 분석기이다. 용존 고형 물 뿐만 아니라 Carbon Dioxide, 암모니아, Amine 같은 휘발성 성분 까지도 응측 증기에 제 공되어 진다. 샘플의 가스를 제거하는 것은 증기 내의 고형물의 의미에서 전도력 측정 시 높은 감 도와 정확성에 없어서는 안될 요소이다. 기계적 탈 가스화는 Carbon Dioxide를 제거하는데 효 과적이다. 더 용존성이 강한 암모니아와 Amine 은 뚜렷하게 제거되지는 않는다. 그러나, 선행하 는 양이온 합성수지 bed를 통한 이온교환 재가열 단계에서 암모니아와 Amine은 완전히 제거되며 보일러 용수 염분은 전도력 측정으로 쉽게 탐지할 수 있는 저마다의 산으로 변환된다. 중탄산염은 재가열 단계에서 분해된 탄산으로 변환한다. 무기 산은 염으로부터 약 세배의 전도력을 가진 염을 구성한다. 그러므로, 전체에 걸친 무기물 잔량의 감도는 강화되고 스팀 내에서 100ppb TDS와 비 슷하게 된다.
Cooling Tower
물에 대한 떠오르는 중요성은 냉각 탑이 전력생 산, 에어 컨디셔닝 시스템, 화학제조로부터 많은 양 열 부하의 방산 문제이다. 냉각 탑의 증발에 의 한 손실이 순환하는 물의 고형물에 집중되기 때문 에, 전도력 측정은 배출수와 보충할 물을 효과적 으로 조절할 수 있다.
Rinsing
다양한 물질로부터 이온을 씻어내는 것은 전도 력 기기의 큰 부분을 차지한다. 제산제, 황산 나 트륨, 티타늄 산화물, 안료, 응고유액은 이러한
범주에 들어간다. 이 물질들의 세척물 유출수의 전도력의 측정과 조절은 일관된 양질의 결과를 보장해준다. 전기 도금 산업에서 금속과 플라스 틱의 적절한 세척은 특별히 중요하다. 최후의 품 질을 유지하는 중요한 부분으로부터의 부식제의 세척과 용액의 도금을 적절히 씻어내는 것 뿐만 아니라 사용할 물의 부피를 줄이는 것도 같은 만 큼 중요하다. 처리공정의 연속적인 배출수는 처 리되어야 할 최소의 물과 폐기물의 부피 내에서 적절한 세척과 도금 품질로 효과적으로 진행한 다.
Semiconductors
초고순수는 잔류물을 남기지 않는 아주 우수한 용매이다. 이것은 웨이퍼나 다른 기판을 세척하는 반도체 제조공정에서 이용되고 있다. 이 공정을 이용하여 이온을 제거한 물의 품질을 모니터 하는 것은 산업에서 품질조절 프로그램의 중대한 부분 이다.
Metals
부식제, 다중 인산염과 다른 물질들의 혼합물을 청소하는 것은 제작기에서부터 시작하여 마무리 공정까지 이어지는 금속을 제조하는 산업에 이용 된다. 세척조의 농도변화는 희석과 희석은 물론 drag-in, drag-on에 의해 기인된다. 전도력은 농도를 효과적으로 모니터하고 추가된 보충수나 화합물을 직접 조절할 수 있다.
Acid Manufacture
전도력 측정 시스템은 황산, 질산, 염산, 인산, 플루오르화 수소산을 포함하는 많은 주요한 산업 화합물의 생산에 이용된다. 많은 측정이 높은 농 도의 산에서 이루어지며 전도력은 산 농도의 증가 에 따라 실제적으로 감소한다.
Scrubbing Tower
많은 Scrubbing Tower에서의 화학물질의 구 성과 점차적인 소모는 전도력 측정으로 효과적으 로 측정된다. 예를 들어, 10%의 부식성 소다 용액 은 보통 공정 가스와 배출 가스로부터 산 증기를 제거하는데 쓰인다. 부식성 소다의 하이드록실 이 온은 염소, 시안, 중탄산염 등으로 교체되고 용액 의 전도력은 감소한다. 감소는 부식성 소다의 소 모되는 양에 비례한다.
Pulp and Papermaking
전도력 기기는 펄프와 종이 공정에서 다양하게 사용된다. 증기 응축물에서의 불순물의 탐지와 같 은 일반적인 것에 더하여 부식제의 희석 조절의 두 가지가 주목할 만하다.
소화 순환기 중의 검은 알코올의 전도력 측정은
“cook”의 지표와 Kappa Number의 예보를 제 시한다. Cooking 운영에 따라 소화된 섬유는 Brown Stock Washer에서 검은 알코올이 적출 되고 세척되며 최종 헹굼의 여러 단계를 거치게 된다. Brown Stock Washer의 유출수 전도력을 측정하는 것은 세척 순환 공정을 완전히 갖추도록 결정하는데 효과적인 의미가 있다. 대부분의 펄프 와 종이 처리는 높은 고형물 수치와 점도를 갖기 때문에 비전극식 전도력 신서가 측정에 일반적으 로 사용된다.
Desalinization
소금기가 있는 물을 마시기에 알맞은 보통의 물 로 변환하는 것이 점점 중요하게 떠오르고 있다.
변환 공정(증류, 결빙, 역삼투압, 이온교환)에 개 의치 않고 전도력 측정은 비싸지 않고 신뢰할 만 한 제품 품질의 모니터링을 제공해준다.
High Purity Water
전도력 측정은 HWP 내의 불순물 측정의 주요 한 것이다. 그 성질에 의해 HPW는 생산하고 측 정하기 어렵다. 그것은 불안정하고 매우 부식성이 강하다. HPW는 보편적인 용매이다. HPW 생산 의 한 방법은 mixed-bed 이온제거에 따라 역 삼 투를 이용하는 방법이 있다. 이 시스템의 방식은 전형적으로 이론적 순수를 만들어 낸다.(0.056㎲
/cm)
Reverse Osmosis
역삼투(RO) 중에 물은 먼저 부유 고형물을 제 거하기 위해 필터 설비에서 빠져나와 RO 설비로 보내진다. RO 설비에서 압력은 반투과성 멤브레 인 막의 한 쪽면으로 물에 가해지고, 강제로 물이
막을 통하여 확산하게 한다. 순수해진 물이 통과 할 때 무기물, 염분, 콜로이드는 거부된다. 총 용 존 고형물 (TDS) 제거율은 전도력 수치 5㎲/cm 에서 90% 또는 그 이상이 된다.
RO 설비는 많은 용존 고형물은 가진 물에서 잘 기능한다. 사실 RO 설비는 종종 이온교환 시스 템으로 향하는 물로부터 용존 고형물의 대부분을 제거한다. 역삼투 설비로부터 생산된 물은 그 때 two-bed 혹은 mix-bed 이온제거 설비로 보내 져 남아있는 이온을 제거한다. 이 단계는 가끔씩
“polishing”이라고 불린다.
문의: (02)539-4002
<Hach, What is conductivity and how is it measured? - Joel Novak - 인용>
TCP/IP프로토콜의 하나로서, 어떤 머신으로부터 다 른 머신에 전자우편을 전송하기 위한 프로토콜, RFC821에 규정돼 있다. SMTP는 2개의 우편 시스템 이 어떻게 대화하는가를 지정하여, 우편을 전송하기
위한 제어 메시지포맷을 정하고 있다. 이름 그대로 간단한 프로토콜이어서 우편의 표시 방법이나 축적 방법은 규정하고 있지 않다(TCP/IP, 전자우편)
SMTP[Simple Mail Transfer Protocol]
