KR100232288B1 - 도금액 중 유기 첨가제 자동분석장치 - Google Patents

도금액 중 유기 첨가제 자동분석장치 Download PDF

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Abstract

도금액 중에 미량으로 첨가된 유기화합물을 신속 정확하게 자동으로 분석할 수 있는 도금액 중 유기 첨가제 자동분석장치에 관한 것으로, 소정의 각 저장탱크를 가지며 자동으로 첨가제를 투입하기 위한 6포트 밸브(11)를 포함하는 구성의 첨가제 자동분석 장치에 있어서, 상기 6포트 밸브(11)는 도금액 주입포트(10) 및 정량루프(12)를 가지며, 도금액 공급라인(13)을 통하여 분액여두(30)에 연결됨과 동시에, 정량펌프(21)가 설치된 증류수 공급라인(22)을 통하여 증류수 저장조(20)에 연결되고, 상기 분액여두(30)는 쉐이커(31)를 포함하며 클로로포름 공급라인(34)에 의해 클로로포름 정량주입기(35)와 연결되며, 상기 분액여두(30) 하단부에 설치된 솔레노이드 밸브(36) 및 상부에 설치된 정량펌프(32)와, 상기 정량펌프(32)에 추축시료 공급라인(33)을 통하여 연결된 셀(40)과, 상기 셀(40)은 글로버 소스(41)와 검출기(42) 및 증폭기(43)를 포함하며, 상기 증폭기(43)는 배선(46)에 의해 컴퓨터(47)가 연결되어 시료분석을 하기 때문에, 첨가제의 희석과정 없이 추출에 의해서 분석을 하여 미량함유된 유기 첨가제도 정확하게 분석을 할 수가 있는 효과가 있다.

Description

도금액 중 유기 첨가제 자동분석장치
본 발명은 첨가제 자동분석장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도금액중에 미량으로 첨가된 유기화합물을 신속 정확하게 자동으로 분석할 수 있는 도금액 중 유기 첨가제 자동분석장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기도금 강판 제조 공정에서는 제품의 백색도, 광택도 및 도금 밀착성 등을 향상시키기 위하여 여러 가지의 유기화합물이 미량으로 첨가되고 있는데 도금제품에 미치는 영향이 매우 큰 것으로 알려져 있어 엄격한 품질관리를 위해서는 이들 첨가제에 대한 정확하고 신속한 정량분석장치가 요구되고 있다.
그 하나의 장치가 습식장치인데, 이것은 자외선 흡광도법을 이용한 분석장치로서, 먼저 도금액을 자외선 흡광도계로 스캐닝하여 고유 흡수 파장과 희석비를 확인하고 도금액의 무기원소의 농도를 원자흡광 분석장치를 이용하여 구한 뒤, 도금액의 희석비의 농도와 같게 공시험용액 및 검량선 용액을 조제한다.
스캐닝하여 구한 자외선 파장에서 검량선 용액의 흡광도를 측정하여 검량곡선을 작성하고 이 검량곡선을 이용하여 도금액 중의 유기 첨가제의 농도를 구한다.
그러나 상기 습식법을 사용하여 유기첨가제의 농도를 구할 경우 무기원소의 농도를 구해야 하고, 도금액 중의 무기원소 농도가 다른 여러 가지의 도금액을 분석할 때 그 시료 수만큼 무기원소의 농도를 구하여 공시험용액을 조제해야함으로써, 많은 시간이 소요되고 도금액과 공시험용액의 농도가 일치하지 못하면 정확성 및 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.
상기 자외선 흡광도법을 이용하여 자동화한 기술이 한국특허출원 제 92-17951호에 개시되어 있다.
이것은, 도금액 저장탱크, 첨가제 저장탱크, 공시료 용액 저자장탱크, 증류수 저장탱크, 건조공기 저장탱크 및 자외선 램프 등이 설치되는 셀로 구성되고, 상기 건조공기 저장탱크는 6포트 밸브에 연결되어 도금액 중의 첨가제 투입을 자동으로 조절하는 구성으로 되어 있다.
상기 구성의 작용은, 미리 준비된 공시험용액을 이용하여 유기첨가제를 자동으로 희석하고 자외선램프의 파장을 이용하여 검량곡선을 작성하고 도금액을 증류수로 희석시켜 공시험용액과 같이 흡광도 값을 측정한 다음 컴퓨터에 미리 설정된 검량곡선을 이용하여 도금액 유기첨가제의 함량을 자동적으로 구하는 장치이다.
그러나 이 자동화 장치는 상기 습식장치의 문제점인 공시험용액과 일치하지 못하면, 정확도와 정밀도가 떨어지고 실험실에서의 도금액 중 무기원소의 변화를 주어가면서 실험할 경우, 실험한 횟수만큼의 공시험용액을 만들어야 하는 문제점이 있고, 도금용액을 희석해야하므로 극미량의 경우 분석하기 힘든 문제점이 야기된다.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로서 그 목적으로 하는 바는, 도금액 중 유기첨가제의 농도분석 과정을 자동화하여 실험실이나 공장에서 신속, 정확하게 유기첨가제의 농도를 구하여 도금액의 최적조건을 유지하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도금액 중 유기 첨가제 자동분석장치는, 소정의 각 저장탱크를 가지며 자동으로 첨가제를 투입하기 위한 6포트 밸브를 포함하는 구성의 첨가제 자동분석 장치에 있어서, 상기 6포트 밸브는, 도금액 주입포트 및 정량루프를 가지며, 도금액 공급라인을 통하여 분액여두에 연결됨과 동시에 정량펌프가 설치된 증류수 공급라인을 통하여 증류수 저장조에 연결되고, 상기 분액여두는 쉐이커를 포함하여 클로로포름 공급라인에 의해 글로로포름 정량주입기와 연결되며, 상기 분액여두 하단부에 설치된 솔레노이드 밸브 및 상부에 설치된 정량펌프와, 상기 정량펌프에 추출시료 공급라인을 통하여 연결된 셀고, 상기 셀은 빛을 조사하는 글로버 소스와 투과된 빛을 검출하는 검출기 및 증폭기를 포함하며, 상기 증폭기는 배선에 의해 분석에 따른 데이터가 저장된 제어 컴퓨터가 연결되어 시료분석을 하는 구성으로 되어 있다.
이러한 구성에서, 상기 셀은, 솔레노이드 밸브가 설치된 추출시료 배출라인이 연결되며, 상기 컴퓨터는 6포트 밸브, 각 정량펌프, 각 솔레노이드 밸브 및 클로로포름 정량주입기를 제어하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 도금액중 유기첨가제 자동분석장치는, 도금액 중 유기물을 용제에 의해서 추출한 후에 흡광도를 얻기 때문에, 도금액에 함유된 무기원소의 간섭효과를 완전히 제거함으로 정확한 분석값을 얻을 수 있는 효과가 있다.
제1도는 본 발명의 도금액 중 유기첨가제 자동분석 장치를 개념적으로 나타낸 구성도.
제2도는 본 발명에 사용되는 6포트 밸브 작동 원리를 나타낸 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 도금액 주입포트 11 : 6포트 밸브
12 : 정량루프 13 : 도금액 공급라인
14 : 도금액 배수라인 20 : 증류수 저장조
21,32 : 정량펌프 22 : 증류수 공급라인
30 : 분액여두 31 : 쉐이커
33 : 추출시료 공급라인 34 : 콜로로포름 공급라인
40 : 셀 41 : 글로버 소스
42 : 검출기 43 : 증폭기
45 : 추출시료 배출라인 46 : 배선
47 : 컴퓨터
이하, 본 발명의 도금액 중 유기 첨가제 자동분석장치의 일실시예를 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 도금액 중 유기 첨가제 자동분석 장치를 개념적으로 나타낸 구성도이고, 제2도는 본 발명에 사용되는 6포트 밸브 작동 원리를 나타낸 설명도이다.
본 발명의 유기 첨가제의 자동 분석장치는, 일정량의 도금액을 샘플링하는 수단과, 샘플링한 시료를 분액여두(30)에 보내는 시료운반수단 및 추출된 유기물 시료를 분석하는 시료 분석수단을 포함하여 구성된다.
상기 시료 샘플링 수단은 정량루프(12)를 갖는 6포트 밸브(11)에 도금액 주입포트(10)를 설치시켜 구성하고 도금액 공급라인(13)을 통하여 유기물 추출수단인 분액여두(30)에 연결된다.
상기 샘플링된 시료 운반수단은 증류수 저장조(20)를 상기 6포트밸브(11)에 정량펌프(21)가 설치된 증류수 공급라인(22)을 통하여 연결되며, 상기 유기물추출 수단은 분액여두(30)가 장착된 쉐이커(31)를 클로로포름 공급라인(34)에 의해 클로로포름 정량주입기(35)와 연결되며, 상기 분액여두(30)의 하단부에 솔레노이드 밸브(36)가 설치되고 시료분석 수단은 분액여두(30)내부의 하단부에 정량펌프(32)가 설치된 추출시료 공급라인(33)이 셀(40)에 연결되어 구성된다.
상기 셀(40)에는 추출시료에 빛을 조사하는 광원이 되는 글로버 소스(41)와, 이 글로버 소스의 타측에 설치되어 시료를 투과한 빛의 량을 검출하는 검출기(42), 검출기에서 흡수된 빛을 증폭하는 증폭기(43) 및 시료를 배출하기 위한 솔레노이드밸브(44)를 포함하며, 이 솔레노이드 밸브(44)에 추출시료 배출라인(45)이 연결되어 있다.
상기 증폭기(43)는 배선(46)을 통하여 샘플링한 시료의 함유물을 분석하기 위한 데이터와 측정된 신호를 설정 데이터와 비교한 후 그 결과로 유기물 함유량을 분석하는 컴퓨터(47)에 연결되어 있고, 상기컴퓨터는 상기 6포트 밸브(11), 정량펌프(21),(32), 솔레노이드 밸브(36),(44) 및 클로포름 정량주입기(35)에 각각 연결되어(도시하지 않음) 그 동작을 제어하도록 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 도금액 중 유기 첨가제 자동분석장치는, 먼저 유기첨가제 측정을 위한 검량선 작성을 위하여 예상되는 농도의 범위에 들어가도록 약 4개의 유기 첨가제를 증류수에 희석하여 제조한다.
저농도의 검량곡선 용액부터 주사기를 이용하여 도금액 주입포트(10)에 주입준비를 한다.
제2(a)도상태에서 대기 하다가 제2(b)도상태가 되면, 주사기에 들어있는 검량곡선 용액을 정량루프(12)로 보내면 용액의 일정량이 정량루프(12)를 세척하면서, 도금액 배수라인(14)으로 빠져나가고 나머지 검량곡선 용액이 정량로프(12)내에 남게 된다. 제2(c)도상태가 되면 증류수 저장조(20)에서 정량펌프(21)에 의해 증류수 공급라인(22)을 통하여 증류수가 공급되고 정량루프(12)안에 들어 있던 검량곡선 용액은 증류수에 밀려 분액여두(30)내로 이송된다.
동시에 클로로포름 정량주입기(35)에서 일정량의 클로로포름이 클로로포름 공급라인(34)을 통하여 분액여두(30)내로 이송된다.
상기 분액여두(30)내에 검량곡선 용액과 클로로포름의 이송이 끝나면, 쉐이커(31)에 의해 일정시간 동안 진동되어지고 검량곡선 용액층과 클로로포름층이 분리되면 유기첨가제가 추출된 클로로포름층을 정량펌프(32)에 의해 추출시료 공급라인(33)을 통하여 셀(40)로 이송된다.
상기 셀(40) 및 추출시료 공급라인(33)이 세척되고 난 뒤, 일부가 배출되고 솔레노이드 밸브(44)가 닫아지면 셀(40) 안에 유기첨가제를 추출한 클로로포름이 남게 된다.
이와 동시에 상기 분액여두(30) 아래에 설치된 솔레노이드 밸브(36)가 열려 분액여두(30)에 남아있던 용액이 배출되고, 솔레노이드 밸브(36)가 닫아지면 제2(d)도상태가 되면서 상기 증류수 저장조(20)에서 정량펌프(21)에 의해 증류수 공급라인(22)을 통하여 정량루프(12)를 거쳐 분액여두(30)에 이송되어지고, 상기 쉐이커(31)에 의해 진동되면서 분액여두(30)가 세척되고 솔레노이드 밸브(36)가 열려 증류수가 배출된다.
상기 셀(40)안에 들어있는 유기 첨가제가 추출된 클로로포름 용액은 광원(光源)이 되는 글로버소스(41)로부터 조사되는 빛이 투과하여 반대측의 검출기(42)로 입사되는 광도를 측정한 다음 증폭기(43)를 통하여 광도를 증폭하여 된 결과치를 컴퓨터(47)에서 검량곡선 용액의 값을 구하고 자동입력된다.
상기 진행과정을 거쳐 나머지 검량곡선 용액의 값을 구하면 자동입력되어지고 검량곡선도 그려져 입력되어 진다.
도금액 중의 유기첨가제를 상기 장치를 이용하여 측정하고, 검량곡선을 이용하여 도금액 중의 유기첨가제 함유량을 구하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도금액 중 유기물을 용제에 의해서 추출한 후에 흡광도를 얻기 때문에 도금액에 함유된 무기원소의 간섭효과를 완전히 제거함으로 정확한 분석값을 얻을 수 있고, 또한 종래에는 도금용액을 원액 그대로는 분석이 불가능하므로 희석해서, 분석을 하기 때문에 미량으로 함유된 유기첨가제는 분석이 불가능하거나 정확도가 떨어지는 문제점들을 본 발명에서는 희석과정 없이 추출에 의해서 분석을 하기 때문에 미량함유된 유기첨가제도 정확하게 분석을 할 수가 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 소정의 각 저장탱크를 가지며 자동으로 첨가제를 투입하기 위한 6포트 밸브(11)를 포함하는 구성의 첨가제 자동분석 장치에 있어서, 상기 6포트 밸브(11)는, 도금액 주입포트(10) 및 정량루프(12)를 가지며, 도금액 공급라인(13)을 통하여 분액여두(30)에 연결됨과 동시에, 정량펌프(21)가 설치된 증류수 공급라인2(2)을 통하여 증류수 저장조(20)에 연결되고, 상기 분액여두(30)는 쉐이커(31)를 포함하며 클로로포름 공급라인(34)에 의해 클로로포름 정량주입기(35)와 연결되며, 상기 분액여두(30) 하단부에 설치된 솔레노이드 밸브(36) 및 상부에 설치된 정량펌프(32)와, 상기 정량펌프(32)에 추출시료 공급라인(33)을 통하여 연결된 셀(40)과, 상기 셀(40)은 빛을 조사하는 글로버 소스(41)와 그 투과된 빛의 량을 검출하는 검출기(42) 및 빛을 증폭하는 증폭기(43)를 포함하며, 상기 증폭기(43)는 배선(46)에 의해 시료분석 데이터가 설정된 컴퓨터(47)가 연결되어 시료분석을 하는 것을 특징으로 하는 도금액 중 유기첨가제 자동분석장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 셀(40)은 솔레노이드 밸브(44)가 설치된 추출시료 배출라인(45)이 연결되어, 상기 컴퓨터(47)는 6포트 밸브(11), 정량펌프(32), (32), 솔레노이드 밸브(36), (44) 및 클로로포름 정량주입기(35)를 제어하는 구성으로 되는 것을 특징으로 하는 도금액 중 유기첨가제 자동분석장치.
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