[pH 미터기의 원리] 실험보고서 입니다.

1. pH 미터기란?
- pH 미터기는 수소이온 선택성 지시전극인 유리막전극과 은-염화은 기준전극을 시료 용액에 담그고 두 전극 사이의 전위차를 측정하여 pH를 측정하는 장치이다. pH 미터기 에는 pH값을 정확하게 읽을 수 있도록 전위차에 해당하는 pH 척도가 그려져 있다.
2. pH 미터기의 원리
- 수소이온 선택성 유리막전극은 막전극 중에 가장 널리 알려져 있는 것으로 중요한 부분은 밑바닥에 붙어있는 대단히 얇은 유리막이다. 이 속에는 일정 농도의 표준 염산용액이 채워져 있고 은-염화은 전극이 꽂혀 있는데 이것은 일정한 전위를 가지는 기준전극의 역할을 한다.
(유리막전극을 중성용액에 담글 때)
: 유리 막 내면에 농축된 상태로 존재하는 수소이온이 유리의 안쪽 표면에 결합하여 유리 막은 전기적으로 중성을 유지하여야 하기 때문에 유리 막 바깥쪽 표면에 결합하고 있던 수소이온이 같은 숫자만큼 유리 막 으로부터 유리된다.
(유리막전극을 알칼리성 용액에 담글 때)
: 유리전극의 바깥쪽은 수소이온의 활성도가 대단히 낮아서 유리 막의 바깥 표면에 결합되어 있던 수소이온이 용액 중의 수산화이온(OH-)과 반응하여 물을 만든다.
이렇게 되면 유리막전극의 안쪽에서는 HCl 로부터 수소이온이 해리되어 유리막이 전기적으로 중성을 유지할 때까지 유리 막 안쪽에 결합하게 된다. 즉 유리전극의 바깥쪽은 Na+왿� 같은 양이온의 농도가 높아지게 된다.
(유리막전극을 산성용액에 담글 때)
: 전극의 바깥쪽은 수소이온의 활성도가 대단히 높아서 유리 막 바깥 표면의 빈자리를 수소이온이 차지하게 된다. 이렇게 되면 유리 막 안쪽 표면에 결합되어 있던 수소이온이 유리막이 전기적으로 중성을 유지할 때까지 유리 막 으로부터 유리되고 이 들은 유리전극 내부에 존재하는 염소이온과 결합한다. 그러므로 유리전극의 안쪽에서는 염소 이온의 농도가 낮아지게 되고, 바깥쪽에서는 수소이온의 농도가 낮아지게 된다. 이왿� 같은 유리전극의 안과 밖의 전하 차이가 전위차의 원인이 된다.
이왿� 같은 이유로 유리전극을 수소이온 농도가 미지의 x인 시료용액에 담그면 얇은 유리 막 사이에 막전위가 나타난다.