KR101205098B1 - 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치는 내부에 수용된 시료를 비커로 배출하는 뷰렛; 상기 비커에 일정량의 반응시약이 투입되는 경우, 상기 비커에 담긴 시료와 반응시약의 혼합물을 교반하는 교반기; 및 상기 비커 내 혼합물의 색상 변화를 검출하는 센서를 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 자동으로 중화 적정을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
화학 실험에서 자주 이용되는 적정은 미지시료와 반응하는데 필요한 기지 시약의 양을 측정하는 과정을 말하는데, 적정 시약을 반응이 완결될 때까지 분석물질에 조금씩 첨가한다. 이 양으로부터 미지 시료에 있는 분석물질의 농도를 알아낸다.
가장 보편적인 방법은 뷰렛을 통하여 적정시약을 가하는 것으로, 조금씩 첨가되는 적정시약은 분석물질이 모두 소모될 때까지 분석물질과 완전하고 빠르게 반응해야 한다. 분석물질이 언제 소모되는지를 결정하는 방법은 분석 용액에 담긴 한쌍의 전극 사이에서 나타나는 전류나 전압의 급격한 변화를 측정하거나 지시약의 색깔 변화를 관측하거나 반응에 참여하는 화학종의 흡광도를 측정하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는 화학약품의 농도 측정(중화적정) 시 지시약을 이용하여 색상 변화에 의한 적정반응의 종말점을 확인하는 과정을 수작업이 아닌 자동으로 수행함으로써, 객관적이고도 정확한 측정값을 간편하게 얻을 수 있는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 농도 측정뿐만 아니라 비커 내 혼합물(중화적정용액 + 지시약)의 색상 변화 시점과 진행 그리고 색상 변화가 더 이상 발생하지 않는 시점, 즉 색상 변화 유지 시간의 적정용액 사용량을 디지털로 기록 표시하여 객관적이고 정확한 실험 결과를 얻을 수 있는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치는 내부에 수용된 시료를 비커로 배출하는 뷰렛; 상기 비커에 일정량의 반응시약이 투입되는 경우, 상기 비커에 담긴 시료와 반응시약의 혼합물을 교반하는 교반기; 및 상기 비커 내 혼합물의 색상 변화를 검출하는 센서를 포함한다.
상기 시료는 중화적정용액이고, 상기 반응시약은 지시약인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치는 상기 혼합물의 색상 변화 유지 시간을 측정하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
상기 연산부는 상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 메모리에 기록할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치는 상기 연산부에 의해 측정된 상기 색상 변화 유지 시간을 화면에 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치는 상기 연산부에 의해 측정된 상기 색상 변화 유지 시간을 프린터로 출력하는 프린트부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치는 상기 비커에 담긴 시료의 무게를 측정하는 저울을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치는 상기 센서에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 뷰렛에서 배출된 상기 시료의 부피, 및 상기 저울에 의해 측정된 상기 시료의 무게를 이용하여 상기 반응시약의 부피를 산출하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
상기 연산부는 상기 뷰렛에 의해 측정된 상기 시료의 부피 및 상기 연산부에 의해 산출된 상기 반응시약의 부피를 메모리에 기록할 수 있다.
상기 뷰렛은 상기 센서에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 시료의 배출을 중지할 수 있다.
상기 뷰렛은 시간에 따른 투입량이 미리 설정되어, 상기 시료의 투입량 조절이 가능하다.
상기 교반기는 마그네틱 스틸러(Magnetic Stilrrer)일 수 있다.
상기 센서는 엘이디 컬러 센서일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 뷰렛 내부에 수용된 시료를 비커로 배출시키는 단계; 상기 비커에 일정량의 반응시약이 투입되는 경우, 상기 비커에 담긴 시료와 반응시약의 혼합물을 교반하는 단계; 및 상기 비커에 담긴 혼합물의 색상 변화를 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 비커에 담긴 혼합물의 색상 변화 유지 시간을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 메모리에 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 화면에 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 프린터로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 비커에 담긴 시료의 무게를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 뷰렛에서 배출된 상기 시료의 부피와, 상기 측정된 시료의 무게를 이용하여 상기 반응시약의 부피를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 시료의 부피와 상기 반응시약의 부피를 메모리에 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 뷰렛에서 상기 시료의 배출을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법은 상기 뷰렛에 시간에 따른 투입량을 미리 설정하여, 상기 시료의 투입량 조절이 가능하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학약품의 농도 측정(중화적정) 시 지시약을 이용하여 색상 변화에 의한 적정반응의 종말점을 확인하는 과정을 수작업이 아닌 자동으로 수행함으로써, 객관적이고도 정확한 측정값을 간편하게 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 농도 측정뿐만 아니라 비커 내 혼합물(중화적정용액 + 지시약)의 색상 변화 시점과 진행 그리고 색상 변화가 더 이상 발생하지 않는 시점, 즉 색상 변화 유지 시간의 적정용액 사용량을 디지털로 기록 표시하여 객관적이고 정확한 실험 결과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 자동 연산 장치의 구성을 상세히 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치의 사용 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 자동 연산 장치의 구성을 상세히 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치의 사용 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치(이하, 간략히 '자동 중화 적정 장치'라 칭함)를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 뷰렛(110), 교반기(120), 센서(130), 자동 연산 장치(140) 및 저울(150)을 포함할 수 있다.
상기 뷰렛(110)은 내부에 중화적정용액을 수용하고, 사용자의 조작에 의해 상기 중화적정용액을 비커(101)로 배출할 수 있다. 이때, 상기 뷰렛(110)은 시간에 따른 투입량이 미리 설정되어, 상기 중화적정용액의 투입량 조절이 가능하다.
이러한 뷰렛(110)은 상기 중화적정용액을 배출 시 상기 중화적정용액의 배출량에 대한 부피를 측정할 수 있다. 상기 뷰렛(110)이 상기 중화적정용액의 배출량에 대한 부피를 측정하는 것은 일반적으로 널리 알려진 공지 기술에 해당하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 뷰렛(110)은 상기 센서(130)에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 중화적정용액의 배출을 중지할 수 있다. 즉, 상기 뷰렛(110)은 상기 중화적정용액과 지시약의 혼합물이 더 이상 변색되지 않으면, 상기 중화적정용액의 배출을 정지시킬 수 있다.
상기 교반기(120)는 상기 비커(101)에 일정량의 지시약이 투입되는 경우, 상기 비커(101)에 담긴 중화적정용액과 지시약의 혼합물을 교반한다. 이를 위해, 상기 교반기(120) 위에는 상기 비커(101)가 놓이게 된다. 이로써, 상기 중화적정용액과 상기 지시약은 균일하게 혼합된 상태에 이르게 된다.
이러한 교반기(120)는 마그네틱 스틸러(Magnetic Stilrrer), 일명 자석 교반기로 구현될 수 있다. 참고로, 상기 마그네틱 스틸러는 자석을 이용하여 용액의 희석, 혼합 등에 널리 사용되는 장치를 말한다.
상기 교반기(120)는 상기 마그네틱 스틸러 외에 다른 장치로도 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 교반기(120)는 초음파 교반기(Ultrasonic Disperser)로 구현될 수 있다. 참고로, 상기 초음파 교반기는 초음파를 이용하여 용액의 희석, 혼합 등에 널리 사용되는 장치를 말한다.
상기 센서(130)는 상기 비커(101)에 담긴, 상기 중화적정용액과 상기 지시약의 혼합물에 대한 색상 변화를 검출하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 센서(130)는 엘이디 컬러 센서(LED Color Sensor)로 구현될 수 있다.
상기 엘이디 컬러 센서는 상기 비커(101)에 빛을 조사하고, 반사되는 빛의 색상을 렌즈를 통하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 비율로 감지한다. 그리고, 상기 엘이디 컬러 센서는 상기 감지된 비율에 해당하는 적정한 크기의 전압을 출력한다. 계속해서, 상기 엘이디 컬러 센서는 상기 출력된 전압 크기의 차이를 이용하여 상기 비커(101)에 담긴 혼합물의 색상 변화를 검출한다.
여기서, 상기 출력된 전압은 증폭 회로에 의해 일정 레벨의 크기로 증폭될 수 있다. 또한, 상기 증폭된 전압은 아날로그-디지털 변환기(ADC)에 의해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환될 수 있다.
상기 엘이디 컬러 센서는 상기 변환된 디지털 신호를 통해 상기 전압 크기의 차이값을 산출할 수 있다. 상기 엘이디 컬러 센서는 상기 산출된 전압 크기의 차이값이 기준치를 초과하게 되면, 상기 비커(101)에 담긴 혼합물의 색상이 변화한 것으로 감지할 수 있다. 반면, 상기 엘이디 컬러 센서는 상기 산출된 전압 크기의 차이값이 상기 기준치 이하이면, 상기 비커(101)에 담긴 혼합물의 색상이 변화하지 않은 것으로 감지할 수 있다.
상기 자동 연산 장치(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 연산부(210), 메모리(220), 디스플레이부(230), 프린트부(240), 및 제어부(250)를 포함할 수 있다. 참고로, 도 2는 도 1의 자동 연산 장치(140)의 구성을 상세히 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
상기 연산부(210)는 상기 중화적정용액과 상기 지시약의 혼합물에 대한 색상 변화 유지 시간을 측정한다. 상기 연산부(210)는 상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 상기 메모리(220)에 기록한다.
상기 연산부(210)는 상기 센서(130)에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 뷰렛(110)에서 배출된 중화적정용액의 부피와, 상기 저울(150)에 의해 측정된 상기 혼합물의 무게를 이용하여 상기 지시약의 부피를 산출한다. 상기 연산부(210)는 상기 중화적정용액의 부피와 상기 지시약의 부피를 상기 메모리(220)에 기록한다.
상기 메모리(220)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 연산부(210)에 의해 측정된 상기 색상 변화 유지 시간을 저장한다. 또한, 상기 메모리(220)는 상기 중화적정용액의 부피와 상기 지시약의 부피를 저장한다.
상기 디스플레이부(230)는 상기 연산부(210)에 의해 측정된 상기 색상 변화 유지 시간을 화면(142)에 디스플레이한다. 이에 따라, 사용자는 상기 자동 연산 장치(140)의 화면(142)을 통해 상기 혼합물(중화적정용액 + 지시약)의 색상 변화 유지 시간을 볼 수 있게 된다.
상기 프린트부(240)는 상기 연산부(210)에 의해 측정된 상기 색상 변화 유지 시간을 프린터(102)로 출력한다. 이에 따라, 사용자는 상기 프린터(102)를 통해 상기 색상 변화 유지 시간이 프린트된 용지를 보고서 상기 혼합물의 색상 변화 유지 시간을 알 수 있게 된다.
상기 제어부(250)는 상기 자동 연산 장치(140), 즉 상기 연산부(210), 상기 메모리(220), 상기 디스플레이부(230), 및 상기 프린트부(240) 등의 동작을 전반적으로 제어한다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 저울(150)은 상기 비커(102)에 담긴 혼합물의 무게를 측정한다. 상기 저울(150)은 디지털 저울로 구현될 수 있다. 상기 저울(150)은 상기 자동 연산 장치(140)과 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 저울(150)은 상기 측정된 혼합물의 무게값을 상기 자동 연산 장치(140)에 전송할 수 있다.
또한, 상기 뷰렛(110)도 상기 자동 연산 장치(140)와 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 뷰렛(110)은 상기 중화적정용액의 배출량에 대한 부피를 상기 자동 연산 장치(140)에 전송할 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 중화 적정 장치의 사용 상태도이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자는 디지털 저울(150) 위에 중화적정용액이 들어 있는 비커(101)를 올려 놓고 상기 중화적정용액의 무게를 측정한다. 이때, 상기 디지털 저울(150)은 상기 측정된 중화적정용액의 무게를 자동 연산 장치(140)로 전달한다. 상기 자동 연산 장치(140)는 상기 중화적정용액의 무게를 전달 받아 메모리에 저장해 놓는다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자는 상기 비커(101)를 상기 디지털 저울(150)에서 교반기(120)로 이동시킨 후 지시약을 투입한다. 이때, 상기 교반기(120)는 상기 중화적정용액과 상기 지시약의 혼합물을 교반하여 상기 혼합물이 균일하게 혼합되도록 한다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 센서(130)는 상기 혼합물의 색상 변화를 검출하여 디지털로 수치화한 후 상기 자동 연산 장치(140)로 전달한다. 이때, 상기 자동 연산 장치(140)는 상기 혼합물의 색상 변화 유지 시간을 측정하여 상기 메모리에 저장한다.
상기 센서(130)에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 더 이상 검출되지 않을 때, 뷰렛(110)은 상기 중화적정용액의 배출을 중지한다.
한편, 상기 뷰렛(110)은 상기 중화적정용액을 상기 비커(101)에 배출 시 배출량에 대한 부피를 측정하여 상기 자동 연산 장치(140)로 전달한다.
상기 자동 연산 장치(140)는 상기 뷰렛(110)으로부터 전달된 부피와, 상기 디지털 저울(150)에 의해 측정된 상기 혼합물의 무게를 이용하여 상기 혼합물에 포함된 지시약의 부피를 산출한다.
상기 자동 연산 장치(140)는 상기 중화적정용액의 부피와 상기 지시약의 부피를 화면(142)을 통해 디스플레이하거나, 프린터(102)를 통해 출력할 수 있다. 또한, 상기 자동 연산 장치(140)는 상기 혼합물의 색상 변화 유지 시간을 화면(142)을 통해 디스플레이하거나 상기 프린터(102)를 통해 출력할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법을 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다. 여기서, 상기 자동 중화 적정 방법은 도 1의 자동 중화 적정 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 단계(610)에서 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 뷰렛(110)을 통해 내부에 수용된 중화적정용액을 비커(101)로 배출한다. 이때, 상기 뷰렛(110)은 시간에 따른 투입량이 미리 설정되어, 상기 중화적정용액의 투입량 조절이 가능하다.
이러한 뷰렛(110)은 상기 중화적정용액을 배출 시 상기 중화적정용액의 배출량에 대한 부피를 측정할 수 있다.
다음으로, 단계(620)에서 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 저울(150)을 통해 상기 비커(102)에 담긴 중화적정용액의 무게를 측정한다. 상기 저울(150)은 자동 연산 장치(140)에 상기 측정된 중화적정용액의 무게값을 전송할 수 있다.
다음으로, 단계(630)에서 사용자는 상기 중화적정용액이 담긴 비커(102)에 지시액을 투입한다. 이때, 상기 지시액의 투입은 상기와 같이 사용자에 의해 수동으로 이루어질 수도 있지만, 기계 장치에 의해 자동으로 이루어질 수도 있다. 이러한 기계 장치의 구성 및 작동은 일반적으로 널리 알려진 공지 기술에 해당되므로 자세한 설명은 생략한다.
다음으로, 단계(640)에서 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 교반기(120)를 이용하여 상기 비커(101)에 담긴 중화적정용액과 지시약의 혼합물을 교반한다. 이를 위해, 상기 교반기(120) 위에는 상기 비커(101)가 놓이게 된다. 이로써, 상기 중화적정용액과 상기 지시약은 균일하게 혼합된 상태에 이르게 된다.
다음으로, 단계(650)에서 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 센서(130)를 이용하여 상기 비커(101)에 담긴, 상기 중화적정용액과 상기 지시약의 혼합물에 대한 색상 변화를 검출한다. 이를 위해, 상기 센서(130)는 엘이디 컬러 센서(LED Color Sensor)로 구현될 수 있다.
상기 엘이디 컬러 센서는 상기 비커(101)에 빛을 조사하고, 반사되는 빛의 색상을 렌즈를 통하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 비율로 감지한다. 그리고, 상기 엘이디 컬러 센서는 상기 감지된 비율에 해당하는 적정한 크기의 전압을 출력한다. 계속해서, 상기 엘이디 컬러 센서는 상기 출력된 전압 크기의 차이를 이용하여 상기 비커(101)에 담긴 혼합물의 색상 변화를 검출한다.
여기서, 상기 출력된 전압은 증폭 회로에 의해 일정 레벨의 크기로 증폭될 수 있다. 또한, 상기 증폭된 전압은 아날로그-디지털 변환기(ADC)에 의해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환될 수 있다.
상기 엘이디 컬러 센서는 상기 변환된 디지털 신호를 통해 상기 전압 크기의 차이값을 산출할 수 있다. 상기 엘이디 컬러 센서는 상기 산출된 전압 크기의 차이값이 기준치를 초과하게 되면, 상기 비커(101)에 담긴 혼합물의 색상이 변화한 것으로 감지할 수 있다. 반면, 상기 엘이디 컬러 센서는 상기 산출된 전압 크기의 차이값이 상기 기준치 이하이면, 상기 비커(101)에 담긴 혼합물의 색상이 변화하지 않은 것으로 감지할 수 있다.
다음으로, 단계(660)에서 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 상기 센서(130)에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되면, 상기 자동 연산 장치(140)를 통해 상기 혼합물의 색상 변화 유지 시간을 측정하고 기록한다.
다음으로, 상기 센서(130)에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 계속하여 검출되면(670의 "예" 방향), 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 상기 단계(660)을 반복한다.
반면, 상기 센서(130)에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 더 이상 검출되지 않으면(670의 "아니오" 방향), 단계(680)에서 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 상기 뷰렛(110)에서 상기 중화적정용액이 배출되는 것을 중지시킨다.
다음으로, 단계(690)에서 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 상기 자동 연산 장치(140)를 통해, 상기 뷰렛(110)에서 배출된 중화적정용액의 부피와, 상기 저울(150)에 의해 측정된 상기 혼합물의 무게를 이용하여, 상기 혼합물 내 지시약의 부피를 측정하고 기록한다.
한편, 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 상기 자동 연산 장치(140)의 화면에 상기 색상 변화 유지 시간과, 상기 중화적정용액의 부피 및 상기 지시약의 부피를 디스플레이할 수 있다.
또한, 상기 자동 중화 적정 장치(100)는 상기 색상 변화 유지 시간과, 상기 중화적정용액의 부피 및 상기 지시약의 부피를 프린터(102)를 통해 출력할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 중화 적정 장치 및 방법은 중화적정용액 및 지시약의 부피를 수작업이 아닌 자동으로 수행함으로써, 정확한 측정값을 간편하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 중화적정용액 및 지시약의 부피뿐만 아니라 비커 내 혼합물(중화적정용액 + 지시약)의 색상 변화 유지 시간을 측정 및 기록함으로써 적정반응의 정확한 종말점을 판단할 수 있다.
이렇듯, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 혼합물의 색상 변화 시점과 진행 그리고 색상 변화가 더 이상 발생하지 않는 시점의 적정용액 사용량을 디지털로 기록 표시하여 객관적이고 정확한 실험 결과를 얻을 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 자동 중화 적정 장치
101: 비커
102: 프린터
110: 뷰렛
120: 교반기
130: 센서
140: 자동 연산 장치
142: 화면
150: 저울
210: 연산부
220: 메모리
230: 디스플레이부
240: 프린트부
250: 제어부
101: 비커
102: 프린터
110: 뷰렛
120: 교반기
130: 센서
140: 자동 연산 장치
142: 화면
150: 저울
210: 연산부
220: 메모리
230: 디스플레이부
240: 프린트부
250: 제어부
Claims (23)
- 내부에 수용된 시료를 비커로 배출하는 뷰렛;
상기 비커에 일정량의 반응시약이 투입되는 경우, 상기 비커에 담긴 시료와 반응시약의 혼합물을 교반하는 교반기;
상기 비커 내 혼합물의 색상 변화를 검출하는 센서; 및
상기 비커에 담긴 시료의 무게를 측정하는 저울
을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 시료는 중화적정용액이고, 상기 반응시약은 지시약인 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 혼합물의 색상 변화 유지 시간을 측정하는 연산부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 연산부는
상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 메모리에 기록하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 연산부에 의해 측정된 상기 색상 변화 유지 시간을 화면에 디스플레이하는 디스플레이부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 연산부에 의해 측정된 상기 색상 변화 유지 시간을 프린터로 출력하는 프린트부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 센서에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 뷰렛에서 배출된 상기 시료의 부피, 및 상기 저울에 의해 측정된 상기 시료의 무게를 이용하여 상기 반응시약의 부피를 산출하는 연산부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 연산부는
상기 뷰렛에 의해 측정된 상기 시료의 부피 및 상기 연산부에 의해 산출된 상기 반응시약의 부피를 메모리에 기록하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 뷰렛은
상기 센서에 의해 상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 시료의 배출을 중지하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 뷰렛은
시간에 따른 투입량이 미리 설정되어, 상기 시료의 투입량 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 교반기는
마그네틱 스틸러(Magnetic Stilrrer)인 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 센서는
엘이디 컬러 센서인 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치.
- 뷰렛 내부에 수용된 시료를 비커로 배출시키는 단계;
상기 비커에 일정량의 반응시약이 투입되는 경우, 상기 비커에 담긴 시료와 반응시약의 혼합물을 교반하는 단계;
상기 비커에 담긴 혼합물의 색상 변화를 검출하는 단계; 및
상기 비커에 담긴 시료의 무게를 측정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 비커에 담긴 혼합물의 색상 변화 유지 시간을 측정하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
- 제15항에 있어서,
상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 메모리에 기록하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
- 제15항에 있어서,
상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 화면에 디스플레이하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
- 제15항에 있어서,
상기 측정된 색상 변화 유지 시간을 프린터로 출력하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
- 삭제
- 제14항에 있어서,
상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 뷰렛에서 배출된 상기 시료의 부피와, 상기 측정된 시료의 무게를 이용하여 상기 반응시약의 부피를 산출하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
- 제20항에 있어서,
상기 시료의 부피와 상기 반응시약의 부피를 메모리에 기록하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 혼합물의 색상 변화가 검출되지 않는 경우, 상기 뷰렛에서 상기 시료의 배출을 중지하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 뷰렛에 시간에 따른 투입량을 미리 설정하여, 상기 시료의 투입량 조절이 가능하도록 하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20100084100A KR101205098B1 (ko) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20100084100A KR101205098B1 (ko) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120020466A KR20120020466A (ko) | 2012-03-08 |
| KR101205098B1 true KR101205098B1 (ko) | 2012-11-26 |
Family
ID=46129048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20100084100A KR101205098B1 (ko) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 엘이디 컬러 센서를 이용한 자동 중화 적정 장치 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101205098B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101751725B1 (ko) * | 2016-03-21 | 2017-06-28 | 김남원 | 냉각유체의 산화 변질 감지 장치 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005188963A (ja) | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Yoshikazu Kobayashi | 滴定分析装置 |
-
2010
- 2010-08-30 KR KR20100084100A patent/KR101205098B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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