KR101487250B1 - 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극 - Google Patents

화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반응에 관여하는 약액의 공급과 비 공급 감지하여 신호를 발생함으로써 약액의 공급 여부를 정확히 판단, 확인할 수 있도록 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측정에 이용하는 구리선과 유기물의 분해조건을 만들기 위해 공급하는 약액에 감지전극이 침적된 상태에서, 상기 구리선과 감지전극 사이에 발생하는 액간 전위를 통해 약액의 공급 상태 신호와 비 공급 상태 신호를 측정장치로 전달, 표시하도록 구성하여; 반응에 영향을 미치지 않으면서 약액의 존재 여부에 따라 전위 신호를 발생시켜 약액의 공급 여부를 측정장치에서 간단히 판단할 수 있어 약액의 공급이상이나 부족으로 인한 초기대응이 가능한 효과가 있다.

Description

화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극{COD Testing Apparatus Reference Electrode}
본 발명은 비교전극에 관한 것으로, 특히 반응에 관여하는 약액의 공급과 비 공급 상태를 감지하여 신호를 발생함으로써 약액의 공급 여부를 정확히 판단, 확인할 수 있도록 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극에 관한 것이다.
일반적으로 하천이나 도시하천은 생물학적 산소요구량(BOD)값이 사용되며, 공장폐수나 해수 등의 오염지표로는 화학적 산소요구량(COD)값이 많이 사용된다.
이때, 상기 화학적 산소요구량(COD)은 생물학적 산소요구량(BOD)와 더불어 폐수의 유기물 함유도를 간접적으로 나타내는 중요한 지표로 화학적 산소요구량은 유기물을 화학적으로 산화시킬 때 얼마만큼의 산소가 화학적으로 소모되는가를 측정한다.
이러한, 화학적 산소요구량은 하천 ·호소 ·해역 등의 자연수역에 도시폐수나 공장폐수로부터 유래되는 유기물질에 과망간산칼륨(KMnO4) ·중크롬산칼륨(K2Cr2O7) 등의 수용액을 산화제로서 투입하여 유기물질의 산화에 소비된 산화제의 양에 상당하는 산소의 양을 mg/ 또는 ppm으로 나타낸 것이다.
그리고, 화학적 산소요구량 값은 산화제의 종류에 따라 달라지는데 KMnO4 를 산성 또는 알칼리성 시료에 가하는 시험방법은 조건에 따라서 결과치가 변하기 쉽고, 유기물질의 전량이 산화되기 어렵다.
여기서, 화학적 산소요구량은 유기물질의 추정을 목적으로 하는 경우가 많으나 측정치에는 아질산염, 제일 철염, 유화물 등의 무기물과 환원성 물질이 포함되는 반면 안정된 유기물은 측정치에 포함되지 않는다.
일반적인 화학적 산소요구량 측정방법으로는 유기물 및 무기물의 전부를 완전 산화시키는 것은 쉬운 일이 아니다. 생물학적 산소요구량 측정은 5일이나 걸리지만 화학적 산소요구량은 2시간으로 측정이 가능하여 생물학적 산소요구량를 모르는 폐수를 위하여 화학적 산소요구량 측정이 흔히 채택된다.
그리고, 화학적 산소요구량은 화학적으로 산화 가능한 유기물을 산화시키기 위한 산소요구량이지만 생물학적 산소요구량은 미생물에 의해서 산화되는 산소요구량이므로 측정치의 차이가 발생되는 경우가 많다.
이때, 폐수의 화학적 산소요구량이 생물학적 산소요구량보다 클 경우에는 폐수내에 생화학적으로 분해가 안 되는 물질을 함유하고 있거나 미생물에 독성을 끼치는 물질을 함유하고 있다는 것을 의미하며, 만일 생물학적 산소요구량이 화학적 산소요구량보다 클 경우에는 생물학적 산소요구량 측정 중에 질산화가 발생하였거나 또는 화학적 산소요구량 측정에 방해되는 물질이 폐수 내에 함유되어 있음을 의미한다. 산화제 중 중크롬산칼륨(K2Cr2O7)은 유기물의 약 80%정도를 분해하고 과망간산칼륨(KMnO4)은 약 60%를 분해하여 화학적 산소요구량를 표시한다.
화학적 산소요구량 측정방법 중 K2Cr2O7에 의거한 시험방법은 조건에 따르는 결과 값의 변화가 무시할 만하고, 유기물질의 전량이 산화되는 장점이 있으므로 최근에는 이 방법이 국제적으로 이론적 규명에 널리 이용된다. 한국의 공해공정 시험법에서는 1981년부터 KMnO4 방법을 채택하고 있으나, 그것을 K2Cr2O7 방법으로 대체하는 것을 검토하고 있으며, 화학적 산소요구량 측정방법을 방식에 따라 구분하여 간단히 살펴보면 아래와 같다.
1. 산성 KMnO4법에서는 시료 300mℓ에 1:2 H2SO4 10mℓ를 가하고 수분간방치한 후, 0.025 규정 KMnO4 용액 10mℓ를 가하여 30분간 수욕가열하고, 다시 0.025규정 Na2C2O4 10mℓ를 가한 후, 그것을 0.025 규정 KMnO4 용액으로 역적정한다. 이때 화학적 산소요구량값은 아래 식에 의하여 구한다.
화학적 산소요구량(ppm)＝(b－a)×f×1000/V×0.2
(여기서 b:적정에 소요된 총 0.025 규정 KMnO4 용액(mℓ), a:공시험에 소요된 0.025 규정 KMnO4 용액 (mℓ), f: 0.025 규정 KMnO4의 역가(逆價) , V:시료의 양(mℓ)을 의미한다.)
2. 알칼리성 KMnO4 법에서는 시료 25∼50mℓ에 20W/V% NaOH 1mℓ와 0.025 규정 KMnO4 용액을 가하여 60분간 수욕가열하고, 10W/V % KI용액 1mℓ를 가하며 방랭한 후, 다시 10W/V H2SO4 10mℓ를 가하고, 그것을 0.025 규정 Na2S2O3 용액으로 적정한다. 이 때 화학적 산소요구량값은 아래 식에 의하여 구한다.
화학적 산소요구량(ppm)＝(a－b)×f×1000 /V×0.2
(여기서, a:공시험에 소요된 0.025 규정 Na2S2O3 용액(mℓ), b:적정에 소요된 0.025 규정 Na2S2O3 용액(mℓ), f:0.025 규정 Na2S2O3의 역가 , V:시료의 양(mℓ)을 의미한다.)
3. K2Cr2O7법에서는 시료 50mℓ에 0.25 규정 K2Cr2O7 용액 25mℓ와 농황산 75mℓ를 가하여 2시간 가열하고 방냉한 후 0.25규정 Fe(NH4)2(SO4)2 용액으로 잔존하는 중크롬산을 적정한다. 이때 보조시약으로서 Ag2SO4와 HgSO4 등이 소요된다. 화학적 산소요구량값은 아래식에 의하여 구한다.
화학적 산소요구량(ppm)＝(a－b)N×8000/V
(여기서, a:공시험에 소요된 Fe(NH4)2(SO4)2 용액(mℓ), b:적정에 소요된 Fe(NH4)2(SO4)2(mℓ), N:Fe(NH4)2(SO4)2 용액의 규정도, V:시료의 양(mℓ)을 의미한다.
상기와 같은 기술에 따른 종래의 화학적 산소요구량 측정장치는 시료 또는 시약을 포함하는 유체가 개별적으로 공급되는 공급장치; 일측은 공기공급펌프와 연결되고, 타측은 상기 공급장치와 연결되어 상기 공급장치를 통해 공급되는 상기 유체를 일방향으로 안내하는 제1가변밸브; 상기 제1가변밸브를 통해 안내된 상기 유체와, 정밀펌프에 의해 공급되는 메인유체가 각각 유입되어 가열반응과 적정을 포함하는 과정이 이루어지는 가열반응장치; 그리고 상기 가열반응장치의 커버에 구비된 제1배출부와 연결되어 상기 가열반응장치의 가열반응과정에서 발생하는 수증기를 포함하는 생성물을 일방향으로 안내하여 배출시키는 제2가변밸브로 구성된다.
이러한, 상기 종래의 산소요구량 측정장치의 가열반응창치는 ORP기준전극과 비교전극이 담겨진 반응조로 구성된다.
이때, 상기 가열반응장치 내부에 형성되는 반응조로 COD 표준용액 시료, 측정수, 유기물이 산화될 수 있는 산화제인 황산(H2SO4)을 정량적으로 공급한 후 기준전극과 비교전극의 사이에 산화-환원반응이 일어나 일정 전류가 흐르게 되는 산화-환원 전위를 측정하여 기록하여 화학적 산소요구량을 측정한다.
이때, 종래 기술에 따른 비교전극은 농황산이 유리관의 내부에 구리선이 삽입되고, 구리선의 하부 끝단 부분에 백금전극이 형성되어 반응을 위한 약액인 황산이 유입되며 구리와 백금이 산화-환원반응을 일으키도록 구성된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 비교전극은 화학적산소요구량의 측정을 위해 황산을 투입할 때 정량펌프의 구동문제나 약액이 부족하여 원활하게 공급되지 못할 때 측정장치에서 제때 확인하지 못하는 문제점이 있었다.
즉, 상기 비교전극은 황산의 공급되지 못하여 측정이 이루어지지 않는 상태를 측정기기에서 수시로 확인 감시하거나 육안으로 직접확인해야 하는 불편한 문제점이 있었다.
이로써, 산화-환원 반응에 영향없이 관여하면서 측정장치의 작동시 약액의 원활한 공급상태와 측정장치의 비작동시 약액의 차단이 정확히 이루어지는 액간전위차를 이용하여 쉽게 판단하여 디스플레이시킬 수 있도록 개선된 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극이 절실히 요구되는 실정이다.
1. 등록번호 10-1334772 (COD 측정기의 비교전극) 2. 공고번호 실1981-0001458(산화환원 전위 측정용 전극) 3. 등록번호 10-0952179 (COD 측정기의 산화환원 전위차를 이용한 냉각관이 달린 ORP비교전극) 4. 등록번호 10-1202362(백금-루테늄을 포함한 화학적 산소요구량 측정센서용 작용전극 촉매 및 그 제조방법)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 반응에 영향을 미치지 않으면서 약액의 존재 여부에 따라 전위 신호를 발생시켜 약액의 공급 여부를 판단할 수 있도록 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극을 제공하는데 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 전극을 일체화시켜 교체 및 관리적 측면을 개선하는 데 있다.
더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 반응에는 영향을 주지 않도록 구리선을 일부분 코팅하여 약액에 의한 부식면적을 최소화함으로써 수명이 연장되도록 하는 데 있다.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 감지전극을 일체형이나 분리형태로 형성하여 교체나 수리시 편리하도록 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 화학적 산소요구량(COD: Chemical Oxygen Demand) 측정장치의 반응조내에 삽입되어 산화환원전위차(ORP:Oxidation Reduction Potential) 기준전극과 함께 백금 및 구리선의 산화-환원반응 전위차 적정으로 화학적 산소요구량 농도를 측정하는 측정장치용 비교전극에 있어서, 측정에 이용하는 구리선과 유기물의 분해조건을 만들기 위해 공급하는 약액에 감지전극이 침적된 상태에서, 상기 구리선과 감지전극 사이에 발생하는 액간 전위를 통해 약액의 공급 상태 신호와 비 공급 상태 신호를 측정장치로 전달, 표시하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극.를 제공한다.
이상에서와 같이 본 발명은 반응에 영향을 미치지 않으면서 약액의 존재 여부에 따라 전위 신호를 발생시켜 약액의 공급 여부를 측정장치에서 간단히 판단할 수 있어 약액의 공급이상이나 부족으로 인한 초기대응이 가능한 효과가 있다.
그리고, 전극을 일체화시켜 교체 및 관리적 측면을 개선하여 작업적 측면은 간편해지고 관리 비용이 절감되는 효과가 있다.
더불어, 반응에는 영향을 주지 않도록 구리선을 일부분 코팅하여 약액에 의한 부식면적을 최소화함으로써 수명 및 교체주기를 연장시켜 사용자 측면에서 경제적인 효과가 있다.
아울러, 감지전극을 일체형이나 분리형태로 형성하여 제작 및 교체나 수리시 편리하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 일 예의 화학적 산소요구량 측정장치에 비교전극이 적용된 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 단자선을 제거된 비교전극을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극을 나타낸 단면도,
도 5에서 도면 a는 구리선의 측면도, 도면 b는 구리선에 코팅층이 형성된 측단면도, 도면 c는 구리선에 코팅튜브가 결합된 측단면도,
도 6에서 도면 a는 감지전극이 전극몸체에 일체로 형성된 단면도, 도면 b는 감지전극와 전극몸체가 분리형태의 단면도, 도면 c는 감지전극이 한 쌍으로 형성된 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 비교전극이 반응시 황산이 유입되어 배출되는 상태를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 비교전극이 반응시 황산의 공급시 디스플레이부에 ON으로 표시되는 예시도,
도 9는 본 발명에 따른 비교전극이 반응시 황산의 비공급시 디스플레이부에 OFF로 표시되는 예시도이다.
이에 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극은 화학적 산소요구량(COD: Chemical Oxygen Demand) 측정장치의 반응조내에 삽입되어 산화환원전위차(ORP:Oxidation Reduction Potential) 기준전극(50)과 함께 백금(10) 및 구리선(20)의 산화-환원반응 전위차 적정으로 화학적 산소요구량 농도의 측정장치용 비교전극에 관한 것으로, 하부에 위치하는 백금(10)에 근접하게 또는 결합 설치되는 구리선(20)을 설치하고, 상기 구리선(20)과 이격되게 설치되는 감지전극(30)을 유리재질로 형성되는 전극몸체(40)에 설치하는 비교전극(100)을 구성한다.
우선, 상기 화학적 산소요구량(COD)을 측정하는 측정장치(200)를 일 예로 간단히 살펴보면, 반응을 위한 반응조(201)와 각종 시약 및 약액 공급부(202), 샘플공급부(203), 계량관 및 수도수공급부(204)와 유기물질의 산화환원전위차(ORP)를 측정하기 위한 전극, 전극의 측정신호를 전달받기 위해 연결되는 단자부(205), 측정값을 표시하는 디스플레이부(207)로 구성된다.
그리고, 상기 반응조(201)에는 도면상 도시하지 않았지만 가열을 위한 히터, 시료의 교반을 위한 교반기, 각종의 시료 투입구 및 배출구가 구비되어 구성될 수 있으며, 기타적으로 각종 시약 및 약액, 샘플 그리고 정량으로 개량한 수도수의 공급/차단 기능을 하는 솔레노이드 밸브 등이 설치되어 구성되는 것이다.
더불어, 상기 반응조(201) 내에서 산환-환원반응에 의한 산화환원전위를 측정하기 위한 전극은 산화환원전위 전극인 기준전극(50)과 ORP상태를 비교하기 위한 비교전극(100)으로 구성된다.
본 발명은 측정장치(200)의 비교전극(100)에 관한 것으로 측정에 이용하는 백금(10) 및 구리선(20)의 반응시 샘플의 유기물 분해조건을 만들기 위해 공급하는 약액인 황산에 감지전극(30)이 구리선(20)과 함께 침적된 상태에서, 상기 구리선(20)과 감지전극(30) 사이에 발생하는 액간 전위를 통해 약액의 공급 상태 신호와 비 공급 상태 신호를 측정장치로 전달하도록 백금(10) 및 구리선(20), 감지전극(30)이 전극몸체(40)에 일체의 형태로 구성한다.
이때, 상기 전극몸체(40)는 유리재로 형성하는 것으로, 백금(10)은 하부에 형성하며 내부에 구리선(20)이 삽입 설치되는 수직관(41)을 형성한다.
그리고, 상기 수직관(41)의 일 측으로 직교되며 약액이 공급되는 유입관(42)을 일체로 분기 형성한다.
아울러, 상기 유입관(42)의 정점에서 상부로 분기되며 감지전극(30)이 삽입되는 감지분기관(43)을 구성한다.
더욱 자세하게, 상기 전극몸체(40)는 수직관(41)의 하부 끝단은 유입관(42)을 통해 유입하는 황산이 반응조(201)의 내부로 누출되도록 누출홀(41a)이 형성되는데, 상기 누출홀(41a)은 수직관(41)의 두께를 관통하여 형성되는 것으로 상부직경은 좁고 하부는 넓어지거나, 상/하 끝단 직경이 동일하게 형성하여 황산의 유출시 막힘 없이 원활히 배출되도록 구성한 것이다.
아울러, 상기 수직관(41)의 끝단에는 누출홀(41a)에 간섭되지 않는 위치에 백금(10)이 수직관(41)의 내부공간으로 노출되도록 고정설치되며, 상기 백금(10)의 상부 끝단에는 구리선(20)이 일체로 연결되거나 미세하게 이격되어 설치된다.
이러한, 상기 구리선(20)은 수직관(41)의 상부 끝단은 에폭시(Epoxy)로 실링(Shilling) 마감하며, 구리선(20)의 상부 끝단에는 측정장치(200)의 단자부(205)에 신호 전달을 위한 제1단자선(23)이 연결되고, 상기 구리선(20)과 제1단자선(23)의 연결부위는 커넥터(C)로 감싸 차폐한다.
한편, 상기 유입관(42)은 수직관(41)의 일 측으로 약액인 황산이 유동하도록 연통되게 일체로 형성되며, 감지분기관(43)은 유입관(42)의 정점에서 상부로 연통되도록 일체로 구성하는 것이다.
이때, 상기 유입관(42)의 끝단은 황산의 공급을 위해 연결되는 별도의 계량관이 끼움되어 이탈되지 않도록 걸림턱(42a)을 형성하며 구성된다.
그리고, 상기 비교전극(100)에서 구리선(20)은 백금(10)과 반응하도록 하부 일 끝단을 제외한 나머지 부분은 약액에 의한 부식을 방지를 위해 내약품성을 갖는 테프론이나 고무 재질의 코팅층(21)을 형성할 수도 있다.
이때, 상기 코팅층(21)은 가열하여 용융상태의 테프론이나 고무에 구리선(20)을 침적시켜 상온 냉각하여 구성할 수 있다.
아울러, 상기 구리선(20)은 백금(10)과 반응하도록 하부 일 끝단을 제외한 나머지 부분은 약액에 의한 부식을 방지를 위해 내약품성을 갖는 테프론 재질의 코팅튜브(22)로 감싸 형성할 수도 있다.
즉, 상기 구리선(20)은 전극몸체(40)의 수직관(41)에 삽입할 때 일직선을 이루지 못하고 굴곡된 상태로 삽입되며 구리선(20)의 표면에 흠집이 발생되어진 상태에서 약액인 황산과 지속적인 접촉시 부식현상이 빠르게 진행되어 절단되는 현상을 방지하기 위하여 코팅층(21)을 형성하거나 코팅튜브(22)로 감싸 반응부분을 제외한 부분에서 부식현상이 발생하지 않도록 하는 구성이다.
이러한, 상기 코팅튜브(22)는 황산에 대한 내약품성을 지니는 다양한 재질로 형성할 수 있는 데 본 발명에서는 테프론 튜브나 열수축 튜브, 고무튜브 등으로 구성할 수 있을 것이다.
그리고, 상기 감지전극(30)은 전극몸체(40)를 제조당시 감지분기관(43)에 일체로 설치 형성할 수도 있으며, 감지분기관(43)에서 분리방식으로 설치 구성할 수도 있다.
이러한, 상기 감지전극(30)은 하나 또는 한 쌍으로 구성할 수 있으며, 백금, 은, 구리 중 어느 하나로 구성할 수 있으며, 상기 감지전극(30)을 한 쌍으로 구성할 경우 한 쌍의 단자선을 연결하여 단자부(205)에 연결하여 감지전극(30) 간의 액간 전위를 감지할 수 있도록 구성할 수도 있다.
즉, 상기 감지전극(30)은 감지분기관(43)에 일체 형태나 분리방식으로 설치되어 하부 끝단은 유입관(42)의 내부 공간으로 노출하도록 설치되며, 약액인 황산의 오버플로우 현상을 방지하기 위하여 에폭시(Epoxy)로 실링(Shilling) 마감한 감지전극(30)의 상부 끝단에는 측정장치(200)의 단자부(205)에 액간 신호 전달을 위한 제2단자선(31)이 연결되고, 상기 감지전극(30)과 제2단자선(31)의 연결부위는 커넥터(C)로 감싸 차폐하여 구성하는 것이다.
여기서, 상기 감지전극(30)을 감지분기관(43)에서 분리방식으로 구성할 경우에는 감지전극(30)에 내약품성을 갖는 패킹(32)을 끼움하여 약액의 누출을 방지하며 쉽게 분리할 수 있도록 구성할 수 있다.
이때, 상기 구리선(20)과 감지전극(30) 간의 황산에 의한 액간 전위 신호는 측정장치(200)에 연산변환부(206)에 프로그램적으로 미리 데이터를 입력시켜 제어하며 디스플레이부(207)를 통해 나타날 수 있을 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 측정장치(200)의 반응조(201)에 기준전극(50) 및 비교전극(100)을 설치한 후, 일 예로 산성시료 화학적 산소요구량 측정과정을 간단히 살펴보면 수도수를 공급하여 반응조(201)를 세척한다.
이때, 산성시료 화학적 산소요구량 측정법은 시료 300㎖에 황산과 물의 부피 비율이 1:2로 혼합된 황산 10㎖를 가하고, 0.025N 과망간산칼륨 산화제를 일정량 넣고, 30분간 수욕상에서 반응시킨 후, 0.025N 옥살산나트륨용액(Na2C2O4) 10㎖ 넣고, 0.025N 과망간산칼륨을 넣어 적정(適定)에 소비된 과망간산칼륨의 양으로 산소량을 측정하는 방법으로, 염소 이온이 2000mg/L 이하인 시료에 적용된다. 이때, COD 값은 아래 식에 의하여 구해진다.
COD(mg/L)=(a-b)×f×1000×0.2/V
(여기서, a: 시료의 적정에 소비된 0.025N KMnO4 용액(㎖), b: 바탕시험 적정에 소비된 0.025N KMnO4 용액(㎖), f: 0.025N KMnO4 용액의 역가(逆價), V: 시료의 양(㎖)을 의미한다.)
이후, 상기 측정장치(200)의 연산프로그램 제어를 통해 시약 공급부(202), 샘플공급부(203), 계량관 및 수도수공급부(204)의 작동으로 정량적으로 계량된 시료의 각 용량만큼 중크롬산칼륨, 황산 약액이 시약 공급부(202)로부터 정량펌프에 의해 계량관을 통해 반응조(201)에 유입되어 반응조(201)에서 10분간 고온에서 교반장치로 교반과정과 함께 가열반응을 일으킨다.
이때, 상기 황산은 계량관을 거쳐 비교전극(100)을 구성하는 전극몸체(40)의 유입관(42)을 통해 유동 후 수직관(41)을 따라 유동하여 누출홀(41a)을 통해 누출된다.
여기서, 상기 비교전극(100)은 구리선(20)과 감지전극(30)은 유동하는 황산에 함께 침적된 상태로 액간 전위 신호를 체크하여 반응 작용 중인 구리선(20)과 연결된 제1단자선(23)과 감지전극(30)의 제2단자선(31)에 의해 단자부(205)로 액간 전위 신호를 전달하여 디스플레이부(207)에 황산이 정상적으로 공급되고 있을 경우에는 별도의 메시지가 표시되지 않거나 본 발명의 도면에서는 일 예로 "ON" 표시로 나타내어 사용자가 쉽게 확인할 수 있는 특징이 있다.
그러나, 상기 황산이 공급되지 않거나 정량적으로 공급되지 못하여 구리선(20)과 감지전극(30)간의 액간 연결이 끊어지게 되면 구리선(20)과 감지전극(30)간에 액간 전위 신호가 발생하지 않아 측정장치(200)의 디스플레이부(207)에는 황산의 공급이 없다는 "OFF" 표시나 다른 형태의 에러 메시지나 경고 메시지를 사용자에게 표시하여 측정과정에서 초기 대응이 빠르게 이루어지도록 하며 정확한 측정이 지속 될 수 있도록 하는 특징이 있다.
다음으로, 가열반응된 시료에 수도수를 가해 황산제일철암모늄용액(FAS) 을 반응조(201)내로 유입시켜 적정한다.
그 다음으로, 적정과정이 끝나면 기준전극(50)과 비교전극(100)의 구리선(20)과 연결된 제1단자선(23)을 통해 측정신호가 단자부(205)를 거쳐 측정장치(200)의 연산제어부를 거쳐 증폭 후 디스플레이부(207)를 통해 표시된다.
이로써, 기존의 비교전극은 단지 기준전극과 비교전극 사이에 산화-환원 반응에 의한 측정이 이루어지는 여부를 판단하여 황산의 공급이 정상인지를 판단하는 불편한 문제점이 있는 반면, 본 발명의 비교전극(100)은 황산의 공급과 비 공급 상태를 황산에 침적되는 구리선(20)과 감지전극(30)의 액간 전위 신호를 발생여부를 통해 쉽게 판단할 수 있는 특징이 있다.
또한, 기존의 비교전극의 구리선은 본 상태로 황산에 지속적으로 접촉함으로써 부식현상이 빠르게 진행되어 교체주기가 짧아져 관리적 불편함과 비용손실이 발생하는 반면, 본 발명의 비교전극(100)은 반응에 필요한 부분을 제외한 나머지에 코팅층(21)을 형성하거나, 코팅튜브(22)로 감싸 구리선(20)의 수명을 연장시켜 교체주기의 연장 및 관리비용을 절감하도록 하는 특징이 있다.
더불어, 본 발명의 비교전극(100)은 감지전극(30)을 교체할 수도 있어 구성품을 개별적 관리를 통해 관리비용을 절감하는 특징이 있는 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10 : 백금 20 : 구리선
21 : 코팅층 22 : 코팅튜브
23 : 제1단자선 30 : 감지전극
31 : 제2단자선 32 : 패킹
40 : 전극몸체 41 : 수직관
41a : 누출홀 42 : 유입관
42a : 걸림턱 43 : 감지분기관
50 : 기준전극 100 : 비교전극
200 : 측정장치 201 : 반응조
202 : 시약 및 약액 공급부 203 : 샘플공급부
204 : 수도수공급부 205 : 단자부
206 : 연산변환부 207 : 디스플레이부
C : 커넥터

Claims (7)

  1. 화학적 산소요구량(COD: Chemical Oxygen Demand) 측정장치의 반응조내에 삽입되어 산화환원전위차(ORP:Oxidation Reduction Potential) 기준전극과 함께 백금(10) 및 구리선(20)의 산화-환원반응 전위차 적정으로 화학적 산소요구량 농도를 측정하는 측정장치용 비교전극에 있어서,
    측정에 이용하는 구리선(20)과 유기물의 분해조건을 만들기 위해 공급하는 약액에 감지전극(30)이 침적된 상태에서, 상기 구리선(20)과 감지전극(30) 사이에 발생하는 액간 전위를 통해 약액의 공급 상태 신호와 비 공급 상태 신호를 측정장치로 전달, 표시하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 백금(10)은 하부에 형성하며 내부에 구리선(20)이 형성되는 수직관(41)을 형성하고,
    상기 수직관(41)의 일 측으로 직교되며 약액이 공급되는 유입관(42)을 분기 형성하고,
    상기 유입관(42)의 정점에서 상부로 분기되며 감지전극(30)이 삽입되는 감지분기관(43)으로 전극몸체(40)로 구성하는 것을 특징으로 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 구리선(20)은 백금(10)과 반응하도록 하부 일 끝단을 제외한 나머지 부분은 약액에 부식을 방지를 위해 코팅층(21)을 구성하는 것을 특징으로 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 구리선(20)은 백금(10)과 반응하도록 하부 일 끝단을 제외한 나머지 부분은 약액에 부식을 방지를 위해 코팅튜브(22)로 감싸 구성하는 것을 특징으로 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 감지전극(30)은 감지분기관(43)에 일체로 설치 형성하거나,
    상기 감지전극(30)은 감지분기관(43)에서 분리방식으로 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극.
  6. 제 1항 또는 제 2항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감지전극(30)은 하나 또는 한 쌍으로 구성하는 것을 특징으로 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극.
  7. 제 1항 또는 제 2항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감지전극(30)은 백금, 은, 구리 중 어느 하나로 구성하는 것을 특징으로 하는 화학적 산소요구량 측정장치용 비교전극.
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