특징

신제품 BI-870 Dielectric Constant Meter를 사용하면, 그다지 쉽지 않았던 용액의 유전상수를 측정할 수 있다. 측정할 액체에 단지 probe만 넣고, 장치 앞쪽에 있는 두 개의 제어장치를 조정하여, 화면에 표시되는 유전상수(dielectric constant)를 읽기만 하면 된다. BI-870은 혼합물뿐만 아니라 유전성이 높거나 낮은 용매의 유전상수를 정확히 측정한다.
           ● 신속한 측정
           ● 조작이 편리
           ● 작은 기계 디자인
           ● 견고한 구조

 액체 혼합물의 전도도 측정

혼합물(Mixtures)
문헌에 나오는 유전상수값은 순수한 액체를 사용할 때는 이용할 수 있지만, 혼합액체인 경우에는 그 값들을 이용할 수 없다. 또한 순수한 액체각각의 유전상수를 이용하여 혼합물의 유전상수를 구할 수 있는 어떤 간단한 방정식이 없다. 콜로이드성 입자의 zeta potential은 액체의 유전상수의 정확도에 의존한다. 관심을 가지고 있는 입자에 따라, 여러가지 다양한 액체들이 사용되는데, 다양한 비율로 혼합된 액체의 경우에는 유전상수를 정확히 측정할 필요가 있다.

작동 이론
BI-870에는 두 가지 측정범위가 있다 : 1-20, 1-200. 절대 정확도는 ±2%이고 재현성과 선형성은 0.2% 이상이다. probe의 외부 실린더에 적용되는 측정시그날은 주파수가 10kHz인 Low-Distortion 싸인파(sine wave)이다. 진폭은 1-20 범위에서는 대략 7 Volt이고, 1-200 범위에서는 0.7 Volt정도이다. 주파수는 반도체검파기로 제어되며, 안정도는 대략 10⁵분의 1정도이다. 액체의 유전상수는 probe의 외부실린더와 내부 실 린더 사이의 전류를 측정하여 결정한다. 안정한 전원과 정확히 알려진 probe 변수들을 이용하여 유전상수를 화면에 바로 표시한다. Calibration은 유전상수를 아는 액체를 가지고 기계 후면 조정자를 이용하여 간단하게 할 수 있다.

Probe
probe는 개방식 구조로 되어 있어서 세척이 편리하며, 두 개의 정밀실린더로 구성되어 있다. 실린더 재질은 스테인리스 스틸 Type 316이다. 여섯 개의 나일론 나사가 두 실린더의간격을 유지해준다. 만일 probe를 유전상수가 낮은 탄화수소 액체를 측정하는데 주로 사용한다면, 아세톤이나 에탄올로 교반하면서 세척을 한 후 깨끗한 압축 공기로 건조시킬 것을 권한다. 중요한 것은 실린더를 건조시키기 전에 probe를 깨끗이 세척하는 것이다. probe는 스테인리스 스틸, 나일론, 테플론으로 만들어지기 때문에 거의 모든 용매로 세척이 가능하다.
 

BI-870을 이용하여 측정한 다양한 액체들의 유전상수

1. CRC Handbook of Chemistry and Physics
2. %차이=[(측정값-문헌값)/문헌값]×100
3. 25℃로 측정온도 보정

측정값과 문헌값의 차이는 2% 이하이다. 물의 경우, 온도보정계수는 -0.6%/℃이고, cyclohexane의 온도보정계수는 -0.08%/℃이다. 순수한 용매의 유전상수를 이용하여 혼합물의 유전상수를 계산할 수 있는 공인된 방법이 없다. 예를 들어 몰분율비로 계산하면, 위 두 혼합물은 각각 17%와 6%의 오차가 발생하고, 부피비로 계산하면 MeOH/H₂O는 -8%, CH₂Cl₂/C₆H₆는 2.4%의 오차가 발생한다.

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