DO 측정 시 유속이 필요한 이유는?
격막법에서는 격막을 투과하는 산소는 전극 내부에서 소비되어 버리기 때문에 일정한 유속을 줌으로써 산소를 격막 안쪽으로 계속 공급해야 한다.
격막 두께에 따라 필요한 유속은 다르다.
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DO 측정 방법에 대해서
1.갈바니 전극법
산소에 대한 투과성이 높은 격막(테프론막 등)으로 극과 전해액을 용액으로부터 격리하고 있다.
전극의 재료로서 대극에 비금속을, 작용극에 귀금속을 이용하고, 전해액으로서 알칼리 수용액을 사용하는 것이 일반적이다.
이 DO에 비례한 전류를 측정하고 농도를 측정한다.
2.폴라로 전극법
작용극에 귀금속, 대극에 은, 격막에 테프론계의 막, 전해액에 염화칼륨 용액이 통상 이용된다.
양극 간에 산소의 한계 확산 전류를 생겨 전압이 인가되고 격막을 투과한 산소가 작용극으로 환원되며 DO 농도에 비례한 환원 전류가 흐른다.
외부 전원이 필요하므로 잔여 전류가 나온다.
3.광학식
형광물질에 여기광을 조사하면 그 형광강도가 산소의 영향으로 감소하므로 형광강도를 계측하면 산소농도로 환산할 수 있습니다.
그러나 산소분자가 보호막을 투과해 형광물질에 도달하기까지는 시간(응답시간)이 필요합니다.
센서는 자체 구조와 가공에 의해 산소분자가 형광물질에 도달할 때까지의 시간이 짧고, 또한 형광물질을 담체에 집중 고정하여 빛의 변화량을 증폭하고 있기 때문에 안정적인 측정을 할 수 있습니다.
DO 측정 시 유속이 필요한 이유
격막법에서는 격막을 투과하는 산소는 전극 내부에서 소비되어 버리기 때문에 일정한 유속을 줌으로써 산소를 격막 안쪽으로 계속 공급해야 한다.
격막 두께에 따라 필요한 유속은 다르다.
에어 캘리브레이션(공기교정)이란?
포화 DO값 설정에 있어서 포화 DO수를 사용하지 않고 산소 분압이 동일한 공기를 기준으로 100%, 또는 mg/L를 설정하는 가장 현장에 적합한 설정 방법.
DO는 탄산 동화 작용(광합성)에 의해 증가합니다.
수중에 수생 식물이나 조류 등이 서식하고 있으면 산소가 방출되어 DO가 증가합니다.
P.S
1mg/L의 용존산소란?
약 0.75cc(20℃)의 부피의 산소가스가 1L의 물에 용해된 상태를 말합니다.
공기의 온도가 0℃에서는 0.7cc의 부피가 됩니다.(보일 샤를의 법칙)
DO는 물의 온도에 따라 포화 용해도가 다릅니다.
예: 순수, 1기압 상태에서 20℃=9.09mg/L, 0℃=14.62mg/L(공업배수시험법(JIS K0102:2016) 포화표 참조)
DO는 물(또는 공기)의 압력에 의해서도 용해도가 다릅니다.(헨리의 법칙)
압력이 1기압의 DO 포화 용해도가 2기압에서는 배가 됩니다(18.18mg/L)
(수처리장치에서 폭기식 정화조는 산소 용해도가 높음)
폐수 처리에서, 하수 속에 공기를 넣어서 배수(排水) 정화를 하고 있는데 측정값이 0을 나타나면 용존산소의 수요와 공급의 불균형에 원인입니다.
박테리아는 산소를 호흡원으로 하여 유기물을 먹고 증식하여 활성 진흙이 됩니다.
폭기조 유입 BOD 부하(유기물)가 많을 경우 박테리아는 증식하여 무한히 산소를 필요로 합니다.
이 경우 SV값이 높다, MLSS 농도가 높다 등의 현상으로 확인할 수 있습니다.
DO 값이 너무 높을 경우에는 폭기조에 유입되는 BOD 부하(유기물)가 적을 경우 활성오니균은 먹는 먹이, 영양분이 없기 때문에 아무리 산소를 보내도 증식하지 않고 활성오니균의 공식이 시작되어 머지않아 박테리아는 소멸에 이르게 됩니다.
따라서 박테리아는 산소를 크게 필요로 하지 않으며 블로어에서 총 풍량이 일정하다면 DO 값은 높아집니다.
경우에 따라 DO가 과포화 될 수도 있습니다.
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MAP 포장에 대해서
MAP 포장이란 무엇일까?
"보호 된 분위기 포장"이라는 라벨은 오늘날 식품 무역의 거의 모든 필름 포장에서 찾을 수 있습니다.
보호 분위기는 신선도와 품질의 손실을 방지하기 위해 사용됩니다.
소위 MAP 포장에서 정상적인 공기 분위기는 가스로 구성된 보호 분위기로 교환됩니다.
분위기를 교환함으로써 음식의 품질이 보존되고 유통 기한이 향상됩니다.
어떤 가스가 사용될까?
이산화탄소 - 미생물에 강함
곰팡이 및 가장 흔한 호기성 박테리아와 같은 대부분의 미생물의 성장은 이산화탄소에 의해 강하게 영향을 받고 예방됩니다.
이산화탄소는 식품의 액체 및 지방 단계에서 특히 잘 용해되어 pH 값을 낮추기 때문에 미생물 활동을 억제합니다.
질소 - 불활성 및 안정화
불활성 기체로서의 질소는 제품의 산화를 방지하기 위해 포장재에서 공기를 대체하며 이산화탄소를 사용할 때 진공 효과를 방지하기 위해 소위 지지 가스로 자주 사용됩니다.
특정 관형 가방 포장, 예를 들어 칩 또는 기타 민감한 제품의 경우, 맛의 손실로부터 보호하고 운송 보호로서 기능합니다.
산소 - 신선도 유지
대부분의 제품에서 잔류 산소 함량을 최소한으로 줄이려는 시도가 이루어집니다.
엄지 손가락의 규칙은 내구성이 낮을수록 좋다는 것입니다.
생고기 또는 샐러드와 같은 제품에는 예외가 있습니다.
생고기의 경우, 산소는 미오글로빈에 의한 적색 착색을 지원하며, 고기는 더 신선하게 나타난다.
샐러드를 사용하면 세포 호흡이 지원되며 샐러드는 시들지 않고 더 신선하게 보입니다.
아르곤 - 효소 반응을 방지
아르곤은 효소 반응을 억제하는 데 사용됩니다. 그것은 효소 반응 또는 산소 산화에서 산소를 변환하는 효소를 경쟁적으로 억제 할 수 있습니다.
예를 들어, 샐러드에서 폴리 페놀의 산화를 부분적으로 방지하여 인터페이스가 갈색으로 변하지 않도록 할 수 있으며 제품이 더 신선하고 매력적으로 보입니다.
응용 프로그램
판매 할 수없는 신선한 식품은 제조업체에 반환되거나 파괴됩니다.
보호 분위기의 사용은 유통 기한의 연장을 지원하는 동시에 모양, 신선도 및 아로마를 최적화합니다.
보호 분위기를 사용하면 유통 기한을 몇 주까지 연장 할 수 있으므로 고객이 더 오래 사용할 수 있습니다.
적용 분야는 다양합니다.
생 붉은 고기
원시 흰색과 어두운 가금류
소시지
조리 된 고기
날생선과 삶은 생선
단단하고 부드러운 치즈
케이크와 빵
부분 구운 빵
신선한 혼합 샐러드신선한 파스타
피자, 파이, 샌드위치.
준비된 식사
건조 식품
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저수조에 갑자기 물이 탁해지거나 유막이 보이는원인
금속 가공 공장 배수 처리 시설의 저수조안이 갑자기 물이 탁해졌다.
게다가 유막도 보이고 무엇이 혼입되었는지? 윤활유나 절삭유등이 의심되어, 유분등의 분석을해보았다.
탁함의 원인은 '철'이었습니다.
철은 메탈릭 금속 형태 이외에도 빨간 녹 등의 철(Ⅲ)이라 불리는 가수가 3가인 상태, 검은 녹 등의 철(Ⅱ)이라 불리는 가수가 2가인 상태가 있습니다.
덧붙여서 금속 상태의 철의 가수는 0가입니다.
철 이온 역시 적갈색을 띠는 3가의 Fe3+ 이온과 녹색을 띠는 2가의 Fe2+ 이온이 있습니다.
Fe2+ 이온은 물에 녹지만, Fe3+ 이온은 물에 잘 녹지 않기 때문에 녹지 않는 부분이 석출되어 버려 탁해져 버립니다.
이 현상이 수도관 등에서 일어나면 '붉은물,적수' 등으로 불립니다.
Fe2+이온은 불안정하여 산소 등에 의해 산화되자마자 Fe3+이온이 되어 석출해 버립니다.
샘플을 채취에는 이미 철이 3가가 되어 버렸으므로 현장에서 철 분석을 할 필요가 있었습니다.
또한 탁한 물에 염산을 조금 첨가하여 탁함이 사라지는 것도 확인할 수 있었습니다.
유막의 원인도 철이었습니다.
자연계에는 Fe2+ 이온을 Fe3+ 이온으로 만들어 에너지를 얻는 '철 박테리아'라고 불리는 미생물이 곳곳에 서식하고 있습니다.
철 박테리아는 수면에 마치 유막과 같은 철 산화 피막을 만들 때가 있습니다.
이 산화 피막은 논이나 배수구 등에도 발생하여 기름 누출 사고로 착각되는 경우도 있습니다.
등유 등을 통한 진짜 유막과 철박테리아에 의한 유사 유막을 구별하는 방법 중 '유막(가볍게) 쿡쿡 찌르는 방법'과 '산을 더해보는 방법'을 소개합니다.
①유막을 (가볍게) 쿡쿡 찌르는 방법
유막을 (가볍게) 쿡쿡 찌르고 놓은 후 잠시 관찰하다 보면 진짜 유막은 절단이 서서히 막혀 유막과 유막이 붙습니다.
한편, 유사 유막의 절단 부분은 막히지 않고 유막과 유막은 달라붙지 않습니다.
②산을 첨가해 보는 방법
유막이 뜬 물에 산을 넣어 저어줍니다.
휘저어도 지워지지 않는 것이 진짜 유막, 녹아서 사라져 버리는 것이 유사한 유막입니다.
저수조의 유막은 어느 방법으로든 철 박테리아에 의한 유사 유막임을 확인할 수 있었습니다.
이상의 분석을 통해 저수조의 탁함과 유막의 원인은 배수처리로 철 제거가 미흡했기 때문에 생긴 것으로 나타났습니다.
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