알칼리도

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알칼리도는 무엇일까요?

알칼리도는 산을 중화시키는 물의 용량을 측정하는 것입니다. 이는 물의 완충 능력으로 알려져 있으며, 산이 더해질 때 pH의 변화에 저항하는 물의 능력을 말합니다.

물의 알칼리도 (pH가 7.0 또는 그 이상)는 주로 용해된 산 중화 물질(알칼리)에 존재에 의해 발생합니다. 이는 물 내의 이산화탄소의 균형과 관련이 있으며, pH의 역할입니다.

알칼리도의 원인이 되는 물 내 알칼리 이온 3가지

  • B중탄산염 (HCO 3 -)
  • 탄산염 (CO 3 2-)
  • 수산화물 (OH -)

총 알칼리도

총 알칼리도는 샘플 내 존재하는 모든 알칼리(모든 탄산염, 중탄산염, 수산화 이온) 를 100만 분의 1로 측정하는 것입니다. 따라서 총 알칼리도는 pH 변화에 저항하는 물의 능력을 측정한 것입니다.

총 알칼리도는 이산화탄소가 존재하는 양에 따라 pH 4.9, 4.6, 4.5 또는 4.5의 pH로 적정치로 결정됩니다.

페놀프탈레인 알칼리도

페놀프탈레인 알칼리도(p-알칼리도)는 pH 8.3(페놀프탈레인 지시계가 색을 변화할 때의 끝 점)의 적정에 의해 결정되며, 총 수산화물과 존재하는 탄산화물의 반을 나타냅니다.

일반적으로 단단한 물은 알칼리성을 띄는 반면, 부드러운 물은 더 산을 띕니다. 하지만 일반적이지 않은 예외적인 상황이 존재할 수 있습니다.


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알칼리도 시험을 수행해야 하는 이유

알칼리도는 많은 종류의 제조 및 화학 생산 분야를 비롯하여, 식수 및 음료부터 보일러/냉각수 및 폐수 처리에 이르기까지 다양한 분야에서 중요한 항목입니다.

  • 높은 알칼리성은 사용 가능한 중탄산염과 탄산염을 사용하여 용액의 금속을 제거하여 중금속 독성을 완화할 수 있습니다.
  • 자연 환경에서 낮은 알칼리도는 하천, 강 또는 호수를 산성 오염 물질에 취약하게 만들어 물의 pH를 양서류, 어류 또는 동물성 플랑크톤에 해로운 수준으로 떨어뜨릴 수 있습니다.
  • 알칼리도는 폐수 처리의 혐기성 소화를 촉진하기 위해 pH를 완충하거나 안정화시키기 위해 필요합니다.
  • 생물학적 폐수 처리에서 질화 과정은 암모니아가 아질산염으로 변환된 후 질산염으로 변환됨에 따라 알칼리도를 사용합니다. 적절한 생물학적 활동을 위해서는 최소의 알칼리도를 유지해야 합니다.
  • 알칼리성이 높은 물을 마시면 불쾌한 "탄산 음료" 맛이 나며 건강에 해로울 수 있습니다. 물의 높은 알칼리성은 산업 장비 및 파이프의 스케일링 또는미네랄 축적을 유발할 수 있습니다.

하크(Hach)에서 공정 분야에서 알칼리도를 성공적으로 모니터링하는 데 필요한 검사 장비, 자료, 교육 및 소프트웨어를 찾아보시기 바랍니다.

알칼리도를 측정할 수 있는 제품 라인업

EZ 시리즈 알칼리도 분석기

온라인 분석기 EZ 시리즈는 물 내 알칼리도를 모니터링할 수 있는 다양한 측정방법을 제공하는 플랫폼입니다.

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Titralab AT1000 및 KF1000 시리즈

적정기 AT1000 및 KF1000는 단 한번의 터치로 실험실 분석이 가능한 측정기입니다. 이는 전위차 적정(AT1000 시리즈) 및 칼피셔의 부피 적정(KF1000)을 모두 지원합니다.

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SL1000 Portable Parallel Analyzer™ (PPA) : 휴대용 동시 다항목 분석기

하크(Hach)의 수질 다항목 분석기는 수동 작업을 반 아래로 줄인 스마트한 측정을 수행합니다. 오류를 줄여 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.

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Spectrophotometers

하크(Hach)는 70년이 넘는 기간 동안 분광광도 기술의 혁신을 이끌어 왔습니다. 현재는 수질 분석 시장에서 시장을 선도하는 다양한 분광광도계를 제공하고 있습니다.

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테스트 스트립

하크(Hach)의 고품질 화학물질인 테스트 스트립으로 간편한 수질 분석을 수행할 수 있습니다.

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알칼리도 모니터링이 요구되는 산업 분야

폐수 처리

폐수 처리에서 알칼리도는 다양한 생물학적 처리 과정의 안정성 및 건강을 결정짓는 중요한 측정항목입니다.

혐기성 소화에서 알칼리도와 휘발성 지방산(VFA) 농도의 비율은 생물학적 과정의 안정성을 이해하기 위한 가장 중요한 측정 값입니다. 최적의 결과를 얻으려면 촉진제의 pH 값이 6.5와 7.5 사이여야 합니다. 그러나 pH를 측정하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 지속가능하고 안전한 운전을 위해 물은 충분한 버퍼 용량을 갖추어야 산 농도의 변화를 보상할 수 있습니다. 너무 산이 높은 촉진제는 박테리아, 특히 메탄을 생산하는 박테리아에게 유독합니다. 낮은 pH의 독성 조건으로 인한 부작용은 가스 생산 감소, 알칼리도에 대한 화학물질 첨가, 상당한 직원 시간 및 노력 증가로 인해 매우 많은 비용이 발생할 수 있습니다. 잘못된 촉진제를 다시 살리는 것은 몇 주 이상이 소요될 수 있으며, 이는 많은 시간이 소요됩니다.

암모니아 질소를 제거하기 위한 시스템 내에서 알칼리도는 안정화된 질화를 위한 핵심 모니터링 항목입니다. 50 mg/L 미만의 알칼리도 값은 암모니아/암모늄을 아질산염으로 생물학적 변환한 다음 질산염으로 변환하는 것을 금지합니다. 일단 생물학적 시스템에서 알칼리도가 고갈되면, pH는 급격히 감소하기 시작할 수 있습니다. 통기성 생물학적 질소 제거를 모니터링할 때 pH는 일반적으로 사용되며 시스템 질화 안정성을 나타내는 유용한 지표이지만 지연 지표입니다. 최대 시스템 안정성 모니터링을 위해 알칼리도 모니터링은 문제가 심각해지기 전에 이를 나타내는 좋은 예상 측정치입니다.

An aeration basin at a water treatment plant activates the biological sludge process. Water high in alkalinity present in dissolved minerals effect bacteria needed for digestion.

식수 처리

알칼리성은 물의 응고 및 석회 소다 연화에서 pH 완충제 역할을 수행합니다. 알칼리도는 수처리 프로세스 및 공급 시스템 전반에 걸쳐 모니터링되며, 이는 곧 지역사회에 안전한 식수 공급을 보장합니다.

원수의 알칼리도에 대한 정보는 올바른 응고제를 선택하고 응고/응집 공정을 설치하는데 중요합니다. 모든 중요한 항목에 대한 올바른 지식을 기반으로, 응고 과정은 총유기탄소(TOC) 감소 수준을 개선할 수 있으며, 잠재적인 소독부산물(DBP) 형성을 줄일 수 있습니다.

여과된 물의 알칼리도는 공급 시스템으로 배출되기에 앞서 부식성을 조절하는데 적용할 수 있습니다. 또한 공급 네트워크 내 수돗물의 알칼리도를 측정하는 것은 충분한 부식 조절 능력을 갖췄는지 판단하고, 납 및 구리에 관한 규칙(LCR) 위반을 피할 수 있습니다.

Water treatment plants measure alkalinity since it acts as a pH buffer in coagulation.

음료 산업

보일러 및 냉각탑에 공급되는 물의 알칼리도를 모니터링하는 것 외에도, 알칼리도는 제품 생산에 사용되는 원수를 판단하는 필수항목입니다. 잘못되거나 일관적이지 않은 알칼리도는 맥주, 쥬스 및 기타 음료의 전반적인 품질과 맛에 부정적인 영향을 끼칠 수 있기 때문입니다.

A manufacturing line of glass bottles at a beverage plant is a reminder of how alkalinity can effect final taste and quality of products.

산업 공정의 화학 생산

다른 항목과 마찬가지로, 알칼리도는 파이프, 응축기, 건조기 등의 부식을 막기 위하여 냉각 과정에서 시간에 따라 모니터링됩니다. 산업용수 처리 과정에서 다른 항목과 함께 알칼리도를 모니터링하는 것은 설비의 화학 산업 규정 준수를 보장하며, 허용된 기준을 위반하는 것을 막아주며, 효율성을 높여 비용을 관리할 수 있습니다. 또한 건강과 안전을 높은 수준으로 운영할 수 있습니다.

Cooling towers emit steam into the sky. Alkalinity is essential to monitor in industrial water treatment to guard against damaging corrosion.

알칼리도 모니터링 방법


Hach EZ Series Alkalinity Analyzers

적정법

탁상용:

AT1000 디지털 적정기

온라인용:

EZ 시리즈 알칼리도 분석기


Hach SL1000 Multiparameter Analyzer

비색법

TNT870

다항목 수질 분석기 SL1000


Hach Total Alkalinity Test Strips

테스트 스트립/테스트 키트

알칼리도 테스트 키트

총 알칼리도 테스트 스트립

자주 묻는 질문 (FAQ)

알칼리도와 경도 간 차이는 무엇입니까?

경도는 다량 금속 이온, 특히 용액의 칼슘과 마그네슘의 합이며, 알칼리도는 용액의 산(수산화물, 탄산염, 중탄산염의 합)을 중화시키는 능력의 척도입니다. 자연수 시스템에서는 탄산칼슘이 일반적으로 존재하며 물의 다양한 특성을 담당합니다. 경도와 알칼리도 모두 CaCO3 농도로 표현되며, 이는 여러 화학물질을 나타내는 단일 수치를 쉽게 보고하고 용액의 탄산염과 비탄산염 경도를 쉽게 계산할 수 있도록 하기 위함입니다.

페놀프탈레인 지시계가 샘플을 핑크색으로 바꾸지 않으면, 샘플의 알칼리도는 무엇입니까?

적정법을 이용한 페놀프탈레인 알칼리도 결정법은 최종점에서 핑크가 무색으로 변화하는 페놀프탈레인 지시계를 사용합니다. 만약 샘플이 지시계를 삽입한 후, 핑크색으로 바뀌지 않으면, 샘플은 페놀프탈레인 알칼리도를 포함하고 있지 않습니다. pH값이 8.3 미만일 경우, 샘플이 어떠한 페놀프탈레인 알칼리성을 포함하고 있지 않습니다.

TNTPlus 870, 10239 방법으로 비색법을 적용하여 총 알칼리도를 측정할 때 간섭 요인은 무엇입니까?

산용량이 8 mmol/L 이상인 샘플은 이산화탄소(CO2)가 전혀 함유되지 않은 탈이온수(DI)로 희석해야 합니다. 끓이는 과정을 통해 탈염수에서 이산화탄소를 제거할 수 있습니다. 희석에 사용되는 물에 CO2가 존재는 블랭크 측정을 통해 확인할 수 있습니다. 완충 능력이 높은 샘플은 DI수로 희석한다. DI 수의 CO2는 이 색도 측정 테스트의 샘플 또는 표준을 희석할 때 간섭요인이 될 수 있습니다. CO2 로부터 자유로운 물은 색도 측정 절차와 달리 적정에 있어 그리 중요하지 않습니다. 비색법을 적용한 테스트는 색도 검출 방법과 사용되는 작은 샘플량으로 인한 CO2 농도 변화에 보다 민감합니다.

알칼리도를 적정법으로 측정할 때, 일반적인 간섭요소는 무엇입니까?

알칼리도를 적정법으로 측정할 때 일반적인 간섭요소:

  • 염소 – 3.5 mg/L 이상의 염소는 브롬크레솔 그린-메틸 레드 파우더 필로우를 추가할 때 황갈색을 유발할 수 있습니다. 간섭을 제거하기 위해 시약을 첨가하기 전에 티오황산나트륨 표준용액 100 mL당 0.1 N을 첨가하여 전처리합니다.
  • 색 또는 탁도 - 색 또는 탁도는 최종점에서 색의 변화를 찾기 어려울 수 있습니다. 색 또는 탁도가 있는 샘플을 여과하거나 희석하지 마십시오. 특정 최종값이 필요한 샘플은 적정하거나 pH 미터기를 이용하십시오.

    샘플 구성 페놀프탈레인 알칼리도 총 알칼리도
    알칼리도 약 30mg/L pH 8.3 pH 4.9
    알칼리도 약 150mg/L pH 8.3 pH 4.6
    알칼리도 약 500mg/L pH 8.3 pH 4.3
    규산염 또는 인산염 포함 pH 8.3 pH 4.5
    산업용수 또는 복합 시스템 pH 8.3 pH 4.5
    루틴 또는 자동화 분석 pH 8.3 pH 4.5
  • 비누, 기름진 물질, 고형물 및 침전 - 기름 또는 고형물은 pH 프로브로 값을 측정하는데 측정 반응속도를 늦출 수 있습니다. 사용 후에는 바로 프로브를 세척하십시오.