Chlorine Analyzers

염소화는 식수와 산업용수에서 살균 방법 중 하나로, 수질을 확보하기 위해 염소 측정이 매우 중요합니다. Yokogawa는 1958년부터 염소 분석기 사업을 시작했으며, Yokogawa 분석기는 전 세계 안전한 식수에 기여해 왔습니다. Yokogawa는 염소 분석기 두 가지 종류를 제공합니다: 유리 염소 측정을 위한 비시약형 염소 분석기와 유리 염소 또는 잔류 염소(총 염소) 측정을 위한 시약형 염소 분석기입니다. 경험으로 입증된 독특한 Yokogawa 기술 덕분에 최고의 솔루션을 찾을 수 있습니다.

About Chlorine

Application for new Chlorine Analyzers

Target application Application detail FC800D RC800D
Water purification plant Tap water/municipal water/drinking water/potable water
Raw water N/A N/A
Industrial water Same level of drinking water N/A
Acceptable application Application detail    
Food & Beverage Water measurement for beer/soft drinks/juice N/A
Disinfectant / Sanitizer N/A N/A
Wastewater treatment Discharge point N/A N/A
Treatment plant, coagulation N/A N/A
Process industries as Bleaching agent Chemicals, Pharma, Textiles, Pulp and  Paper N/A N/A
Desalination plant After RO membrane N/A
Drinking water N/A

 

 

  • 시약형 잔류 염소 센서 유닛 RC800D

    RC800D는 차세대 디지털 염소 분석계이며 FLXA402T에 연결됩니다. RC800D는 유리 염소 및 잔류 염소를 측정할 수 있습니다. 까다로운 잔류 염소 측정에서 유리 염소 측정에 적합합니다.

  • Residual Chlorine Analyzer (Reagent Type) RC400G

    RC400G 잔류염소 분석계는 회전하는 백금 전극을 사용하여 잔류염소 농도를 연속으로 온라인 측정하는 폴라로그래픽 방식을 채택합니다. 시약을 적절하게 사용하면 잔류염소 (유리염소 + 결합염소)를  유리염소로부터 분리하여 측정할 수 있습니다.

Details

What is Residual Chlorine?

잔류 염소의 정의

잔류 염소는 일본 수도 사업 협회에서 발행한 표준 수질 검사 방법(2001)과 산업용수 검사 방법(일본 산업 표준, JIS K0101-1998)에 의해 다음과 같이 정의됩니다:

잔류 염소 = 유리 유효 염소 + 결합 유 염소; 또는
잔류 염소 = 유리 잔류 염소 + 결합 잔류 염소.

때때로 사용 가능한 유리 염소는 유리 염소라고도 하며, 잔류 염소는 전체 염소라고도 합니다.

 

What is Free Available Chlorine?

유리 유효 염소

염소 가스(Cl2)를 물에 첨가하면 반응하여 차아염소산(HClO)과 염산(HCl)을 형성하고 반응은 화학식 (1)과 같이 평형에 도달합니다. 용액의 pH가 4 이상이면 반응이 오른쪽으로 이동하여 HClO가 주로 생성됩니다.

Free Available Chlorine

HClO는 식 (3)과 같이 수소 이온(H+) 및 차아염소 이온(ClO-)과 평형 상태로 해리됩니다. 평형 상수는 용액의 온도와 pH에 따라 달라집니다

Free Available Chlorine

그림 1은 HClO와 ClO- 대 pH의 관계를 보여줍니다. pH 5 이하에서는 HClO만 존재합니다. 염소 물은 산 쪽에서는 강한 살균 특성을, 알칼리성 쪽에서는 약한 살균 특성을 가지고 있습니다. 따라서 HClO는 소독제로 효과적인 것으로 간주됩니다. 일반적으로 유리 염소는 물에 Cl2, HClO, ClO- 등의 형태로 존재하는 염소를 말합니다.

Figure1 Dissociation of Hypochlorous Acid (HClO) vs. pH (20 °C)
Figure 1 Dissociation of Hypochlorous Acid (HClO) vs. pH (20 °C)

 

What is Combined Available Chlorine?

결합 유효 염소

물에 암모니아 질소가 포함되어 있는 경우, 예를 들어 강이나 다른 원천수의 오염으로 인해 암모늄 이온(NH4+)이 발생하면, 클로르아민은 식 (4), (5) 및 (6)과 같은 반응에 의해 생성됩니다.

Combined Available Chlorine

클로르아민은 결합된 사용 가능한 염소 중 하나로 모노클로르아민(NH2Cl), 디클로르아민(NHCl2), 트리클로르아민(NCL3) 등 다양한 형태로 존재합니다. 주요 형태는 pH에 따라 달라집니다. pH 8.2 이상에서는 NH2Cl만 존재하며, pH는 5.0에서 8.0 사이, NH2Cl과 NHCl2는 공존하고 pH 4.4 이하에서는 NCl3만 존재합니다. 클로르아민 형태와 pH 간의 관계는 그림 2에 나와 있습니다.

Figure 2 Chloramine Forms Depending on pH
Figure 2 Chloramine Forms Depending on pH

클로라민은 무료 이용 염소보다 소독제로서의 효과가 훨씬 낮습니다. 일정 기간 동안 박테리아를 완전히 죽이기 위해서는 혼합 이용 염소가 무료 이용 염소보다 양 면에서 약 25배 더 많이 필요합니다. 또한 혼합 이용 염소와 무료 이용 염소의 농도가 같을 때, 혼합 이용 염소로 소독하는 것이 무료 이용 염소로 소독하는 것보다 100배 더 오래 걸린다고 합니다.

 

What is the Measurement Method?

회전 전극을 이용한 폴라로그래피 방법

FC800D 무반응형 유리 유효 염소 센서 유닛은 염소(Cl2), 차아염소산(HClO), 차아염소산 이온(ClO-) 형태로 존재하는 유리 유효 염소를 측정하는 원리로 회전 전극을 사용하는 폴라로그래피 방법을 사용합니다.FC800D는 측정 전극과 기준 전극 사이에 외부 전압을 인가하여 유리 유효 염소를 전기분해적으로 감소시킨 다음, 상기 전압 인가 중 확산 전류를 측정하여 유리 유효 염소의 농도를 얻습니다. 인가되는 전압은 전압 값이 변하더라도 전류 값이 안정적으로 유지되는 영역, 즉 폴라로그래피에서 농도 분극이 발생하는 영역(평판 영역)의 값 중에서 선택됩니다. 이 인가 전압은 확산 전류 값에 따라 변하기 때문에 FC800D는 이 변화에 따른 보정을 수행하여 적절한 전압을 인가합니다. 또한, 이렇게 얻은 확산 전류 값도 온도에 따라 변하며, 기준 전극에 내장된 RTD(Pt 1000 ω)의 신호를 사용하여 전류를 자동으로 보정합니다.

(참고) FC800D는 최소한의 유지보수가 필요하도록 설계되었으며 시약을 사용하지 않습니다. 그러나 시약을 사용하는 RC800D 잔류 염소 분석기에 비해 측정할 물(샘플)의 조건에 제한이 있다는 점을 이해해야 합니다. 샘플에 결합 염소가 존재하면 FC800D 성능에 영향을 미칩니다.

Basic Polarography Diagram
Basic Polarography Diagram

Current-Voltage Diagram at Different Chlorine Concentration
Current-Voltage Diagram at Different Chlorine Concentration

Working Curve of Diffusion Current vs. Chlorine Concentration
Working Curve of Diffusion Current vs. Chlorine Concentration

    

RC800D는 회전 전극 폴라로그래피 방법을 기반으로 합니다.
유리 염소의 유리 염소 또는 총 잔류 염소 함유 결합 염소의 양은 시약, 전극 및 인가 전압을 선택적으로 사용하여 측정됩니다.
 

자료실

Downloads

기술 및 솔루션, 요꼬가와에 대한 자세한 정보를 찾고 계십니까?

견적 및 기술문의

Top