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$CaF_2$ 기전력법에 의한 용융아연 중 알루미늄 농도의 측정
박진성,김항수,정우광,김종상,Park Jin Sung,Kim Hang Soo,Jung Woo-Gwang,Katayama I.,Kim Jong Sang 한국전기화학회 2000 한국전기화학회지 Vol.3 No.4
용융아연 도금 강판 제조시 용융아연 도금 bath중의 알루미늄 농도를 조절하는 것은 매우 중요하다 본 연구의 목적은 용융아연 도금욕 중 알루미늄 농도를 신속하게 측정할 수 있는 센서 개발을 위한 기초 data를 제공하는 것이다. $CaF_2$고체전해질과 3가지 종류의 참조극을 사용하여 $460^{\circ}C\~500^{\circ}C$의 순수한 용융아연 bath에서 불소포텐샬을 측정하였다. 용융 아연 중 알루미늄의 농도를 측정하기 위하여 다음과 같은 불소 이온 농담전지 센서를 구성하였다. $$(-)W|Zn-Al,\;AlF_3|CaF_2|Bi,BiF_3|W(+)$$ 알루미늄의 농도가 $0.984wt\%$이하인 Zn-Al bath의 온도를 $460\pm10^{\circ}C$로 유지하고 상기의 알루미늄 농도 센서를 이용하여 기전력을 측정하였다. 측정된 기전력 값으로부터 최소 자승 회귀분석법을 이용하여, 다음과 같은 알루미늄 농도와 기전력과의 관계식을 얻었다. $$E/mV=56.795log[\%Al]+1881.7\;R=0.9704$$,$$0.026wt\%{\leq}[\%Al]{\leq}0.984wt\%$$ The control of dissolved aluminum concentration in the hot dip zinc galvanizing bath is greatly important in producing galvannealed steel sheets. The purpose of present study is to provide basic data for measurement of the aluminum concentration in site in hot dip zinc bath at the temperature of $460^{\circ}C\~500^{\circ}C$ using $CaF_2$ solid electrolyte sensor with three kinds of reference electrode. Good workability and stability of the sensor were confirmed with the $Bi+BiF_3$ reference electrode from the emf measurement. In order to measure the aluminum concentration in Zn-Al bath, the galvanic cell of fluorine ion was constructed with $CaF_2$ solid electrolyte as follows; $$(-)W|Zn-Al,\;AlF_3|CaF_2|Bi,BiF_3|W(+)$$. The emf measurement was made at the temperature of $460\pm10^{\circ}C$ in the Zn-Al bath. The following correlationship between aluminum concentration and emf was obtained by the least square regression analysis; $$E/mV=56.795log[\%Al]+1881.7\;R=0.9704$$,$$0.026wt\%{\leq}[\%Al]{\leq}0.984wt\%$$
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