ph수소이온농도

ph수소이온농도

수소 이온 지수는 농경학·화학·생물학 등에 널리 사용된다. 덴마크의 생화학자 쇠렌센이 처음으로 수용액에서 ℓ당 당량 단위의 수소 이온 농도를 나타내기 위해 pH를 측정했다. 이것을 식으로 나타내면 pH=－log[H＋]이다.
pH는 시료용액에 있는 전극 사이의 기전력의 차를 pH값으로 바꾸어주는 pH미터로 측정한다. pH미터는 pH감응전극에 부착된 전압계와 기준전극으로 구성된다. pH감응전극은 보통 유리전극이고, 기준전극은 보통 칼로멜 전극인데 경우에 따라 은-염화은 전극이 사용되기도 한다. pH미터에는 디지털과 아날로그 방식이 있다. 디지털 눈금표시기는 정확하다는 장점이 있으며, 아날로그 방식은 변화율을 잘 나타낼 수 있다. 전지로 작동되는 휴대용 pH미터는 토양의 pH를 측정하는 데 널리 사용된다.

왼쪽(do미터기) 오른쪽(ph미터기)

농경학·화학·생물학 등에 널리 사용되는 이 용어는 1ℓ당 약 1~10－14g당량의 수소 이온 농도값을 0~14의 숫자로 전환하여 나타낸다. 중성인 순수한 물에서 수소 이온의 농도는 1ℓ당 10－7그램당량이고 이것은 pH 7에 해당한다. pH 7 이하의 용액은 산성, pH 7 이상인 용액은 염기성 또는 알칼리성이라고 한다.

덴마크의 생화학자 S. P. L. 쇠렌센이 처음으로 수용액에서 ℓ당 당량 단위의 수소 이온 농도를 나타내기 위해 pH를 측정했다. 이것을 식으로 나타내면 다음과 같다. pH=－log[H＋](이 식에서 [H＋]는 꺾쇠 괄호 안의 화학종 A의 농도를 나타냄)이다.

수소 이온 농도의 물리적 의미가 불확실하기 때문에 pH의 정의는 측정 방법에 따라 다르다. 미국국립표준국에서는 pH값을 특정 용액에서 표준전극 사이에 발생하는 기전력(起電力：전위 또는 전압)으로 정의한다. 농업에서 토양수분의 pH값은 어떤 작물이 그 토양에서 쉽게 자랄 수 있을 것인가와 다른 곡식이 자랄 수 있도록 하기 위해서 어떤 조정이 필요한가를 나타내주는 지표가 되므로 매우 중요한 성질이다.

중화조 - ph조정조

비록 침엽수나 관목류에 속하는 많은 종류의 식물이 산성 토양에서 잘 성장하지만, 산성 토양은 종종 불모지로 여겨지며 대부분의 재래 농작물의 경우 역시 산성 토양에서 제대로 자랄 수 없다. 산성 토양은 석회로 처리하여 중화시키거나 토양의 산성도를 약하게 해야 한다. 토양의 산성도가 증가함에 따라 알루미늄과 망간의 용해도도 증가하는데, 농작물을 포함한 많은 식물들이 이런 금속을 함유한 토양에서 잘 견디지 못한다. 토양의 산성 정도는 미생물의 작용에 의한 유기물질의 분해, 가수분해 또는 질화되는 비료염, 염습지가 농지로 사용되기 위해 배수될 때 황화합물의 산화 및 기타 여러 가지 이유로 증가될 수 있다.

pH는 시료용액에 있는 전극 사이의 기전력의 차를 pH값으로 바꾸어주는 pH미터로 측정한다. 기본적으로 pH미터는 pH감응전극에 부착된 전압계와 기준전극으로 구성된다. pH감응전극은 보통 유리전극이고, 기준전극은 보통 칼로멜(수은-염화수은) 전극인데 경우에 따라 은-염화은 전극이 사용되기도 한다.

두 전극이 용액에 담겨져 있을 때 전지로 작용한다. 유리전극은 용액에서 수소 이온 활동도와 직접 관련된 전위를 발생시키고, 전압계는 유리전극과 기준전극 사이의 전위차를 측정한다. pH미터에는 디지털과 아날로그 방식이 있다. 디지털 눈금표시기는 정확하다는 장점이 있는 반면 아날로그 방식은 변화율을 잘 나타낼 수 있다. 전지로 작동되는 휴대용 pH미터는 토양의 pH를 야외에서 측정하는 데 널리 사용된다. 또한 측정의 정확도는 다소 떨어지지만 토양의 현탁액에 지시염료를 섞고 이때 나타나는 색을 pH에 따라 색으로 나타낸 색도표에 맞추어 pH를 측정하기도 한다.

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정의
우리 몸의 pH는 적절한 대사와 산소공급을 위해 정상범위 내에서 유지되어야 합니다. 혈액의 pH가 7.35미만으로 감소하면 산증이며, pH가 7.45를 초과할 경우는 알칼리증이라고 정의합니다.
우리 몸에는 체내의 pH를 일정하게 하여 산과 염기의 균형을 이루려고 하는데, 주로 폐와 신장에서 이런 역할을 합니다. 폐는 호흡을 통해 이산화탄소를 내보내면서 몸 속의 산을 밖으로 내보냅니다.
신장은 소변으로 산을 배출하고 혈액의 중탄산염 농도를 조절합니다. 이로 인해 우리 몸은 정상적인 pH 범위내에서 조절되고 있습니다.
산증은 당뇨병, 알콜 중독, 설사 등 산의 생성이 증가하거나 산의 배출이 감소하거나 염기 배출 증가로 생길 수 있습니다. 알칼리증은 구토, 탈수, 과호흡 등 염기의 과도한 투여나 소모로 인해 발생할 수 있습니다. 호흡으로 이산화탄소 농도 변화로 인해 유발되는 산-염기 질환을 호흡성 산증, 호흡성 알칼리증이라고 부릅니다. 중탄산염 농도의 영향으로 나타나는 산-염기 질환을 대사성 산증, 대사성 알칼리증이라고 부릅니다.

정상범위
정상인에서 소변의 pH는 4.6~8.0까지 나타날 수 있습니다.

주의사항
소변 pH는 채집 후 시간이 경과함에 따라 변화하므로 채집 즉시 측정하여야 합니다.

결선을 열심히~~!!

건강 팁
▶ 호흡성 산증은 호흡수 감소, 호흡운동 및 폐 운동 장애, 호흡근이나 호흡신경 질환, 기도폐색, 폐질환으로 인해 이산화탄소 배출이 감소될 때 발생할 수 있습니다. 호흡성 알칼리증은 과호흡, 약물, 폐렴, 운동, 고열, 외상, 감염, 간부전 등으로 이산화탄소 배출이 증가될 때 발생할 수 있습니다.
▶ 대사성 산증은 알콜성 케톤산증, 당뇨병 케톤산증, 신부전, 젖산산증, 설사 등 중탄산염의 소실로 발생할 수 있습니다. 대사성 알칼리증은 이뇨제 투약, 구토, 탈수, 중탄산염 투여 등 체내 중탄산염이 증가되면서 발생할 수 있습니다.

1기압 25℃에서 순수한 물은 수소 이온의 농도가 약 10-7M(몰농도)이며, 산성과 염기성은 이 수치를 기준으로 측정할 수 있다. 하지만 수용액 속에 포함되어 있는 수소 이온의 실제 몰수는 매우 작은 값이어서 수치로 표현하기가 매우 불편하다.
따라서 수소 이온량을 역수하고, 상용로그를 취하는데 이 값을 수소이온농도지수, 즉 pH라고 하며, 산성과 염기성을 나타내기 위한 간단한 방법으로 사용하고 있다.

log10(1/[H+])=log10(1/10-7) = 7pH는 0에서 14까지로 구분되어 있으며, pH는 7보다 작은 것은 산성, 7보다 큰 것은 알칼리성이다. 또한 pH가 낮아질수록 산성도가 더 강해지며, pH가 높아질수록 염기성이 더 강해진다.

현재 비에는 대기 중의 이산화탄소를 포함하여 인간의 간섭이 전혀 없는 상태에서 비의 pH는 5.6이 된다.
산성비는 pH 5.6이하의 비를 말한다.
수소이온농도는 폐수처리를 할 경우나 중화·응집 등 화학적 처리를 할 때 중요한 구실을 한다.

1기압 25℃에서 순수한 물은 수소 이온의 농도가 약 10-7M(몰농도)이며, 산성과 염기성은 이 수치를 기준으로 측정할 수 있다. 하지만 수용액 속에 포함되어 있는 수소 이온의 실제 몰수는 매우 작은 값이어서 수치로 표현하기가 매우 불편하다.
따라서 수소 이온량을 역수하고, 상용로그를 취하는데 이 값을 수소이온농도지수, 즉 pH라고 하며, 산성과 염기성을 나타내기 위한 간단한 방법으로 사용하고 있다.
log10(1/[H+])=log10(1/10-7) = 7pH는 0에서 14까지로 구분되어 있으며, pH는 7보다 작은 것은 산성, 7보다 큰 것은 알칼리성이다.
또한 pH가 낮아질수록 산성도가 더 강해지며, pH가 높아질수록 염기성이 더 강해진다.

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탈기법

오염된 물이나 폐수 등 복원에 사용되는 기술로 기체를 공급하여 질소, 탄소 등과 같은 가스 물질을 제거하는 것을 의미한다. 예를 들어 심층식 포기조에서 산기 수심에 비례하여 용존 질소 농도가 증대하고, 과포화분이 재포화되므로, 최종침전지에서 활성슬러지의 침강성이 악화된다. 이 때문에 최종침전지에서 방류하기 전에 알맞은 정도의 재포기를 행해서 질소 가스를 탈기한다. 또한 폐수 중에 존재하는 암모니아성 질소성분을 pH 조정을 통하여 NH3형태로 전환시켜 대기 중으로 이동, 제거시키는 방법을 암모니아탈기법이라고 한다. 암모니아 탈기법은 NH4+이온과 NH3의 평형방정식(아래 식)에서 pH가 7이상으로 증가하면 평형은 왼쪽으로 이동하여 NH4+이온은 NH3로 변하며, 이때 폐수를 섞어주어 대기 중으로 탈기시켜 제거하는 방법이다.

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