해수의 총수소이온농도(pH)와 총알칼리도 측정방법에 대한 선상 비교 연구

Abstract

해수 중의 수소이온농도(pH)와 총알칼리도(TA) 측정 방법에 대한 선상 비교 연구가 동해 표층에서 저층에 이르는 약 550개의 실제 해수 시료에 대해 이루어졌다. 분광광도법과 전위차법에 대한 pH의 비교가 이루어졌으며, 두 방법에 의한 해수의 pH는 전반적으로 잘 일치하였으나, pH가 낮은 심층의 경우 피펫을 사용한 분광법에 의한 값이 전위차법 보다 높은 값을 보였다. 그러나 피펫을 사용하지 않은 분광법과는 두 방법의 정밀도 내에서 동일한 값을 보였다. 이는 피펫에 의해 해수 내의 이산화탄소가 제거되면서 시료 내의 pH를 증가시키는 것으로 판단된다. TA 측정법의 비교를 위해 폐쇄 용기를 이용한 전위차법과 개방 용기를 이용한 전위차법이 사용되었으며, 개방형 용기를 사용했을 때의 값이 폐쇄형 용기를 사용했을 때의 값에 비해 약 5~10 μmolkg−1 작은 값을 보인다. 이는 폐쇄형 용기를 사용했을 때, 적정 도중에 발생하는 이산화탄소가 용액 속에 남아 적정액인 염산 이외의 산을 용액 속에 추가하는 효과를 내기 때문으로 판단된다. 따라서 pH혹은 TA의 분석에 있어서 본 연구에서 비교한 어느 방법을 사용할 수도 있지만 각각의 방법에 대해 특별히 요구되는 주의를 기울일 때 만족할 만한 분석결과를 얻을 수 있다.

On board comparison of pH and total alkalinity measurement in seawater was carried out during the JES expedition on R/V Roger Revelle in the East Sea using 550 real seawater samples from the surface to the bottom. Spectrophotometry and potentiometry without liquid junction were compared for pH measurement. The pH values of two methods are generally in a good agreement. Spectrophotometry with a pipette provides higher value compare with the potentiometry in the deep layer, where pH values are lower. However, spectrophotometry without a pipette shows same values with potentiometry within their precision range. The pipetting procedure may remove of CO2 in the sample, which causes increase of pH. Potentiometric titration methods using a closed-cell and an open-cell were compared for the total alkalinity measurement. Values from open cell method are smaller by about 5~10 μmolkg−1 than those from closed cell method. This may be caused by the bubble formed in the closed cell during the experiment. Although any analytical method compared in this study for the pH or TA measurement can be applied, special attentions should be paid for satisfactory results.