전위차 적정법 (Potentiometric Titration)
쉽게 풀면
보통의 적정은 색이 변하는 지시약으로 끝점을 눈으로 판단합니다. 전위차 적정법은 대신 전극을 담가 두고 적정액을 넣을 때마다 전위를 기록합니다. 종말점 근처에서 전위가 급격히 꺾이는데, 그 변화가 가장 가파른 지점을 계산으로 찾아냅니다. 색이 탁하거나 진한 시료에서도 끝점을 정확히 잡을 수 있는 것이 핵심 장점입니다.
왜 중요한가
눈으로 색 변화를 판단하는 방식은 사람마다 결과가 달라지고, 색이 있는 시료에서는 아예 쓸 수 없습니다. 전위차 적정은 판단을 기기에 맡겨 주관을 없애고 자동화까지 가능하게 하므로, 식품·의약품·환경 분야의 공인 시험법에 널리 채택되어 있습니다. 여러 성분이 섞여 있을 때 꺾임이 여러 번 나타나 단계별로 정량할 수 있다는 점도 유용합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
전위 변화율이 가장 큰 지점을 수치로 찾아 끝점을 정했다는 뜻으로, 판단의 객관성을 밝히는 표현입니다.
조금 더 깊게 보면
측정에는 목표 이온에 반응하는 감응전극과 기준전극이 함께 필요하며, 산염기 적정에는 유리전극, 침전 적정에는 은전극을 씁니다. 종말점은 전위 곡선의 변곡점이므로 1차 미분의 최댓값이나 2차 미분이 0이 되는 지점으로 구하고, 이 계산은 자동적정기 소프트웨어가 수행합니다. 종말점 부근에서는 적정액을 아주 조금씩 넣고 전위가 안정된 뒤 읽어야 곡선이 왜곡되지 않습니다. 전극 자체는 절대 농도를 읽는 데 쓰이지 않고 오직 변화를 감지하는 역할만 하므로, 엄밀한 교정이 없어도 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.
주의할 점
칼피셔 적정법도 전기적으로 종말점을 잡지만 대상이 수분으로 한정된 전용 방법입니다. 전위차 적정법은 산·염기, 산화·환원, 침전, 착물 형성 등 다양한 반응에 두루 적용되는 일반적 기법이라는 점이 다릅니다.