사료표준분석방법

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1 사료표준분석방법

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3 목차 목차 제 1 장일반성분 1. 수분 (Moisture) 1 2. 조단백질 (Crude protein) 5 3. 조섬유 (Crude fiber) 8 4. 조지방 (Crude fat, ether extract) 조회분 (Crude ash) 가용무질소물 (Nitrogen free extract) 13 제 2 장세포막구성물질 (Cell wall constituents) 1. NDF(Neutral detergent fiber) ADF(Acid detergent fiber) 15 제 3 장아미노산 (Amino acid) 1. 역상크로마토그래피법 (PITC 유도체화법 ) 이온교환크로마토그래피법 (Ninhydrin 법 ) MHA(Methionine Hydroxy Analogue) 21 제 4 장무기물 (Minerals) 1. 칼슘 (Ca) 인 (P) 유황 (S) 마그네슘 (Mg) 칼륨 (K) 철 (Fe) 29 i

4 7. 나트륨 (Na) 염분 (NaCl) 염소 (Cl) 망간 (Mn) 아연 (Zn) 구리 (Cu) 코발트 (Co) 몰리브덴 (Mo) 요오드 (I) 산화알루미늄 (Al 2 O 3 ) 셀레늄 (Se) 규산 ( 이산화규소 -SiO 2 ), 규소 ICP 발광분광분석법 47 제 5 장유해중금속 1. 크롬 (Cr) 불소 (F) 비소 (As) 납 (Pb) 수은 (Hg) 카드뮴 (Cd) 주석 (Sn) 61 제 6 장비타민 1. 비타민 A 프로비타민 A( 캐로틴 ) 비타민 B 비타민 B 비타민 B 비타민 B 비타민 C 비타민 D 75 ii

5 목차 9. 비타민 E 비타민 K 판토텐산 이노시톨 염화콜린 나이아신 비오틴 엽산 L-카르니틴 주석산수소콜린 91 제 7 장곰팡이독소 1. 아플라톡신 (Aflatoxin B 1, B 2, G 1, G 2 ) 제랄레놀과제랄레논 (Zearalenol, Zearalenone) 오크라톡신 A(Ochratoxin A) 푸사리움곰팡이독소 (Fusarium Mycotoxins) 푸모니신 (Fumonisin B 1, B 2 ) 101 제 8 장유해미생물 1. 살모넬라 (Salmonella) 104 제 9 장잔류농약 1. 유기인계및유기염소계다성분분석 유기인계 (Organophosphorus) 유기염소계 (Organochlorine) 카바메이트계 (Carbamate) 유기인계, 유기염소계및카바메이트계다성분분석법 다종농약다성분분석법 (Multi class pesticide multiresidue methods) 기타 148 iii

6 제 10 장동물용의약품 1. 정성분석 정량분석 미생물평판법 펜벤다졸 (Fenbendazole) 디클라주릴 (Diclazuril) 말라카이트그린 (Malachite Green) 마두라마이신 (Maduramycin) 211 제 11 장생균제 (Probiotics) 1. 생균제 214 제 12 장효소제 1. α-아밀라아제 ( 전분호정화력 ) 말토게닉아밀라아제 β-아밀라아제 ( 전분당화력시험법 ) 셀룰라아제 ( 섬유당화력시험법 ) β-글루카나아제 글루코아밀라아제 ( 아밀로글루코시다아제 ) 헤미셀룰라아제 펙티나아제 (pectinase) 락타아제 [ 펩틴당화력 (lactase) 시험법 ] 키시라나제 ( 키시란당화력 ) 키토사나아제 리파아제 ( 지방소화력 ) 피타아제 ( 피틴산분해력 ) 산성프로테아제 중성프로테아제 [ 단백질소화력 (protease) 시험법 ] 식물성프로테아제 브로멜라인 243 iv

7 목차 제 13 장향미제 1. 사카린나트륨 사카린나트륨및아스파탐동시분석법 소르비톨, 자일리톨 멘톨 설탕, 포도당, 맥아당 네오헤스페리딘디하이드로칼콘 (neohesperidin-dihydrochalcone) 감초추출물 ( 글리시리진산 ) 과당 L-글루타민산나트륨 256 제 14 장보존제 1. 유기산정량 ( 액체크로마토그래피법 ) 소르빈산, 안식향산과그염류정량 프로피온산및그염류의정량 에톡시킨 (Ethoxyquin) 부틸히드록시아니졸 (BHA), 디부틸히드록시톨루엔 (BHT) 및몰식자산프로필 (PG) 케르세틴 레스베라트롤 271 제 15 장사료중동물성유래단백질혼입검사법 1. 현미경검사법 ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) : 효소면역측정검사법 PCR(Polymerase Chain Reaction) : 중합효소연쇄반응검사법 Multiplex PCR, Multiplex real-time PCR : 다중중합효소연쇄반응검사법 282 제 16 장올리고당 1. 갈락토올리고당 프락토올리고당 294 v

8 3. 이소말토올리고당 키토올리고당 말토올리고당 자일로올리고당 겐티오올리고당 305 제 17 장유화제 1. 프로피렌글리콜 (Propylene glycol) 308 제 18 장완충제 1. 탄산나트륨 ( 소다회 ) 탄산수소나트륨 ( 중조 ) 산화마그네슘 309 제 19 장착색제 1. 천연착색제 ( 카로틴, 크산토필및카로티노이드 ) 아스탄키산틴 (Astaxanthin) 칸타산틴 (Canthaxanthin) 아포카로텐산에스테르 (Apocarotenoic Ester) 313 제 20 장추출제 1. 키토산 ( 총글루코사민으로서 ) 세포벽추출물 ( 글루칸혹은베타글루칸 ) 포도종자추출물 ( 프로안토시아닌 ) 천연비테인 318 제 21 장기타성분 1. 염기성치환용량 (Cation Exchange Capacity) 요소 휘발성염기태질소 323 vi

9 목차 4. 염산불용물질 ( 토사 ) 유사단미사료혼입여부판정방법 펩신 (Pepsin) 소화율 전분 열량 (Cal) 협잡물 ( 이물질시험법 ) 산가 우레아제역가 (Urease Activity) HCN( 청산 ) 유리고시폴 (Free Gossypol) 멜라민 요오드가 팽윤도 (Swelling volume) 브릭스 (Brix) 비테인염산염 ( 베타인염산염 ) 불용성불순물 347 vii

10 1 장. 일반성분 1 장. 일반성분 1. 수분 (Moisture) 가. 가열감량법 1) 기구건조기 (drying oven), 데시케이터 (desiccator), 알루미늄칭량병 (crucible), 저울 (balance) 2) 가루상태의시료미리건조하여항량을구한알미늄제칭량병에시료 2~5g을정확히칭량하여항온건조기로 135±2 로정확히 2시간또는 105~110 에서항량이될때까지건조시켜데시케이터내에서 30분간방냉한다음무게를달아감량을수분함량으로한다. 단, 요소제는 75 에서 4시간건조한다. ( 어즙흡착사료, 당흡착사료, 글루텐피드는 105±2 에서 3시간건조 ) 수분 (%)= 건조전중량 ( 칭량병 + 시료 ) - 건조후중량 ( 칭량병 + 시료 ) 시료중량 100 3) 수분이높은시료 미리항량으로한대형칭량병에일정량의시료를달아 60~80 의건조기내에서 48시간예비건조한다음실험실내상온에서 24시간방치하여원물 ( 풍건물 ) 의수분함량을구한후분쇄하여다시이분쇄된시료를 (1) 항가루상태의시료와동일한방법으로수분을정량한후다음방식에따라수분함량을구한다. W = W 1 + (100 W 1 ) W W : 원물의수분함량 (%) W1 : 예비건조시의감량 (%) W2 : 풍건물공시품의수분함량 (%) 칭량 병 135±2 에서 2시간 정량 135±2 에서 2시간 건조 ( 칭량병 건조 30분간방냉 +시료 ) 30분간방냉 칭량 계산 1

11 나. 증류법 ( 톨루엔증류법 ) 휘발성성분이나지질이많고수분이많아서건조하면피막이생기는시료에대한수분 정량법이다. 1) 기구및시약 증류식수분측정장치, 톨루엔, 해사 ( 건조된것 ) 2) 시약조제 톨루엔또는톨루엔과자일렌혼합액 (2:1) 일반품도사용가능하나물을함유하지않아 야하며미리무수황산나트륨소량과혼합, 진탕하여탈수시켜놓는다. 3) 장치 증류식수분정량장치 (A.O.A.C. 형 ) 4) 방법일정량의시료 ( 수분량이 3~4ml정도되게시료를취함 ) 를정확하게달아증류식수분정량장치의증류플라스크 ( 세척하여건조시킨증류 flask) 에넣고 ( 점성시료일경우는유산지나알미늄박에싸서넣어도좋음 ), 톨루엔을시료가잠길만큼부어주고 ( 이때튀는것을막기위해해사를넣어줌 ), 환류냉각관과수분측정관을연결한다. 냉각관상부로부터톨루엔을주입하여수분측정관을완전히채운다음냉각수를흐르게하고가열을시작한다. 처음에는 1초당 2방울씩떨어지게하다가 4방울정도떨어지게가열온도를조절한다. 냉각된유출액은두종류의액으로분리되며하층의물은눈금관에모이고상층의톨루엔은측관에서플라스크로되넘어갔다가다시물과함께유출되어넘어온다. 물이거의다유출되면유출액은투명하게되는데이때점적병의스포이드를써서냉각관상부에서부터톨루엔을부어넣어냉각관내벽에묻어있는물방울을씻어내린다. 물의유출이끝날때까지세정과증류를계속하여 15분간격으로물의유출상태를조사하여더이상눈금의변화가없으면물의유출이끝난것으로간주한다.( 수분이더이상유출되지않을때다시톨루엔을냉각관상부로부터주입하고얼마간더증류한다 ) 가열이끝난뒤냉각관내부나수분측정관에붙어있는수분을수분측정관 ( 눈금부위 ) 으로떨어뜨린다. 물의유출이끝나면눈금관부분이따뜻하게되므로실온까지냉각시켜분리된물의양을판독하여아래의공식에의거수분함량을구한다. 2

12 1 장. 일반성분 수분 (%) = 눈금관의물의양 ( ml ) 시료채취량 (g) 100 다. 칼피셔법 1) 기구적정장치 : 자동뷰렛 2개, 적정플라스크, 교반기및정전압전류적정장치로되어있다. 칼피셔시액은흡수성이매우강하므로장치는외부로부터흡수되지않도록만들어져야한다. 방습제는실리카겔또는염화칼슘 ( 수분측정용 ) 등을사용한다. 2) 시약및시액가 ) 칼피셔용메탄올메탄올 1 L에마그네슘가루 5 g을넣어염화칼슘관을붙인환류냉각관으로 1시간동안환류하고필요하면염화제이수은 0.1 g을넣어반응을촉진시킨다. 가스발생이멈춘다음습기를피하면서메탄올을증류하여습기가들어가지않도록보존한다. 이액 1 ml중의수분은 0.5 mg이하이어야한다. 나 ) 칼피셔용피리딘피리딘에수산화칼륨또는산화바륨을넣고마개를꼭막고수일간방치한후, 그대로습기를피하면서증류하여습기가들어가지않도록저장한다. 이액 1 ml중의수분은 1 mg이하이어야한다. 다 ) 칼피셔시액 1 조제요오드 63 g을칼피셔용피리딘 100 ml에녹이고방냉한다. 다음에건조아황산가스를통하여증가한양이 32.3 g에이르렀을때아황산가스를통하는것을멈추고칼피셔용메탄올을넣어 500 ml로하고 24시간이상방치한다음에사용한다. 이시액은경과함에따라변화하므로쓸때마다표정한다. 차광하여습기를피하고찬곳에저장한다. 2 표정조작법에따라칼피셔용메탄올 25 ml를적정플라스크에취하고미리칼피셔시액으로종말점까지적정하여플라스크안을무수상태로한다. 다음에물 50 mg을정밀히달아적정플라스크에빨리넣고세게흔들어섞으면서칼피셔시액으로종말점까지적정한다. 칼피셔시액 1 ml에해당하는물 (H 2 O) 의 mg수 f를다음과같이구한다. f=물 (H 2 O) 의채취량 / 물 (H 2 O) 의적정에소비된칼피셔시액의양 (ml) 라 ) 물 메탄올표준액 3

13 1 조제칼피셔용메탄올 500 ml를 1 L의건조된메스플라스크에취하여물 2.5 ml를넣고칼피셔용메탄올을넣어 1 L로한다. 이표준액의표정을칼피셔시액의표정이끝난다음곧한다. 이용액은차광하여습기를피하여찬곳에저장한다. 2 표정조작법에따라칼피셔용메탄올 25 ml를건조적정플라스크에취하고이것을미리칼피셔시액으로종말점까지적정하여플라스크안을무수상태로한다. 다음에칼피셔시액 10mL를정확하게넣고조제한물 메탄올표준액으로종말점까지적정한다. f = f 10/ 적정에소비된물 메탄올표준용액의양 (ml) 3) 시험조작칼피셔시액에의한적정은습기를피해야하며원칙적으로이것을표정했을때의온도와같은온도에서적정하여야한다. 적정플라스크중의용액에 2개의백금전극을담그고가변저항기를적당히조절하여일정한전류 (5~10마이크로암페아 ) 를통하여두고칼피셔시액을적가하면적정이진행됨에따라회로중의마이크로암미터의바늘이크게흔들려수초내에다시원위치로돌아온다. 적정의종말점에이르면마이크로암미터의흔들림 (5 0~150 마이크로암페아 ) 이 30초간또는그이상지속된다. 이상태가되었을때를적정의종말점으로한다. 그러나역적정일때에는칼피셔시액이과량으로존재하는경우마이크로암미터의바늘의흔들림이끊기고종말점에이르면급히원위치로돌아온다. 마이크로암미터대신매직아이 (Magic eye) 가달린전원차계를쓸수도있다. 칼피셔시액에의한적정은따로규정이없는한다음의어느방법에따라도무방하다. 적정의종말점은보통역적정을할때명확하게판별할수있다. 가 ) 직접적정 칼피셔용메탄올 25 ml 를건조적정플라스크에취하여미리칼피셔시액으로종말점까 지적정하여플라스크안을무수상태로한다. 다음에수분 10~50 mg 에해당하는검체 를정밀하게달아빨리적정플라스크에옮겨넣고세게흔들어섞으면서칼피셔시액으 로종말점까지적정한다. 검체가용매에녹지않을경우에는재빨리가루로하여무게를정밀하게달아신속하 게적정플라스크에옮겨습기를피하면서 30 분간저은다음세게흔들어섞으면서적 정한다. 수분 (%)= 검체의적정에소비된칼피셔시액의양 (ml) f 100 검체의양 (mg) f: 시약의역가 4

14 1 장. 일반성분 나 ) 역적정 칼피셔용메탄올 20 ml 를건조적정플라스크에취하여미리칼피셔시액으로종말점까 지적정하여플라스크안을무수상태로한다. 다음에수분 10~50 mg 에해당하는검체 (S mg) 를정밀하게달아빨리적정플라스크에넣고과량의칼피셔시액일정량 (d ml) 을 넣은다음세게흔들어섞으면서물 메탄올표준액으로종말점까지적정한다 ( 소비량 e ml). 검체가용매에녹지않을경우에는재빨리가루로하고무게를정밀하게달아신속하 게적정플라스크에옮겨과량의칼피셔시액일정량을넣고습기를피하면서 30 분간저 은다음세게흔들어섞으면서적정한다. 수분 (%)= df-ef 100 S f, f : 시약의역가 2. 조단백질 (Crude protein) 가. 켈달 (Kjeldahl) 법 1) 기구분해및증류장치 (Kjeldahl nitrogen digestion & distillation apparatus), 켈달플라스크 (Kjeldahl flask), 메스실린더, 삼각플라스크, 저울, 자석교반기, 피펫 2) 시약의조제가 ) 0.1N 염산용액 (HCl) : 농염산 ( 비중 1.18) 8.7ml를 1000ml메스플라스크에넣고증류수로표선까지채우고혼합하여만든다. 염산농도가 35.5%, 비중 1.18 인것으로 1N 염산을만들려면아래의계산식에의하여소요량을구할수있다 1N 염산용액 = ( 염산분자량 ) ( 염산 % 농도 ) 1.18( 염산비중 ) = ml /1000 ml 0.1N 염산용액의표정 ( 標定 ) : 표준탄산나트륨을 260~270 에서약 1시간가열한다음데시케이터내에서 30분간방냉한다. 이중에서 1.5g을정확히무게를단다음 250ml메스플라스크의표선까지증류수를가해혼합한다. 이중 25ml를삼각플라스크에취하여메틸오렌지두방울을가하고 0.1N 염산용액으로적정한다. 황색으로변하면담홍색이될때까지일단 2~3분간끓이고냉각한다음다시담홍색이될때까지적정하여이때소비된 0.1N 염산용액의소비ml로부터다음과같이 0.1N 염산용액의 factor 를구한다. 5

15 Factor(F) = x b x : 탄산나트륨의무게 (g) b : 적정에사용된 0.1N 염산용액소비량 ( ml ) 나 ) 분해촉진제 : 황산칼륨 (Potassium sulfate) 9g에황산동 (Copper sulfate) 1g의비율로유발 ( 乳鉢 ) 에서완전히혼합한다다 ) 수산화나트륨 (Sodium hydroxide) 혼합액 : 수산화나트륨 500g과치오황산나트륨 (Sodium thiosulfate) 100g을증류수 1000ml에녹인다라 ) 지시약 : 브로모크레졸그린 (Bromocresol green) 0.5g과메틸레드 (Methyl red) 0.1g을 95% 이상의에탄올 (Ethanol) 300ml에용해하여만든다. 마 ) 4% 붕산 (Boric acid) 용액 : 붕산 40g을증류수에용해하여 1,000ml로만든후라 ) 의지시약 4ml를가하여혼합한다. 3) 시료액의조제 ( 분해 ) 시료 0.5~1g 을 500ml분해플라스크에취하고분해촉진제 7~8g(10g) 을가하여잘혼합한후 H 2 SO 4 10ml를서서히가해서잘혼합한다. 이를처음에는거품이넘치지않도록서서히가열하다가거품이나지않으면투명하게될때까지강하게가열하여분해시킨다.( 분해시간 50~90분 ) 4) 증류 300ml삼각플라스크에 4% 붕산용액 25~75 ml (21~63% 조단백질에해당 ) 를취하고지시약 2~3방울을가하여냉각기의관끝이붕산용액에잠기도록받쳐놓는다. 그후냉각된분해액에증류수 200ml와아연립 ( 亞鉛粒 ) 2~3개를넣고수산화나트륨혼합액 45ml를가한다음즉시증류장치에연결하고서서히가열하여증류하는데분해액의양이약 2/3로줄어들거나증류액이 120~150ml될때까지증류한다. 5) 적정증류하여받은액을 0.1N-염산용액으로적정하면종말점 (end point) 부근에서무색으로변하며 1~2방울더가하여적갈색으로변할때의 0.1N 염산용액소비ml수를읽는다. 6) 계산 0.1N 염산용액 1ml는질소 (N) g 에상당하므로조단백질함량은다음과같이계산한다. 조단백질 (%) = T F /W T : 0.1N 염산용액적정치 ( ml ) - Blank 적정치 6

16 1 장. 일반성분 F : 0.1N 염산용액의 Factor W : 시료무게 (g) 나. 자동분석법 (Kjeltec Method) 1) 기구및시약 분해장치, 시료주입및증류장치, 화학천평, 자석교반기, 메스플라스크, 메스실린더, 분해 병, 분해병스탠드, 시약분주기, 황산 ( 시약 1 급 ) 2) 시약의조제 0.1N 염산 : 농염산 ( 비중 1.18) 87ml를증류수로희석 10l로하고 factor 를구하였다. * factor 구하는방법 : 표준탄산나트륨 (Sodium carbonate) 을 260~270 에서약 1시간동안가열한다음데시케이터내에서 30분간방냉하여이중에서 1.5g을정확히칭량하고증류수로용해후 250ml메스플라스크의표선을맟추고혼합한후이중 25ml를취하여메틸오렌지 (Methyl orange) 두방울을가하고 0.1N 염산을서서히떨어뜨려황색에서담홍색이될때일단 2~3분간끓이고냉각후다시담홍색이될때까지적정한다. 이때소비된 0.1N 염산용액의소비ml로부터다음과같이 0.1N 염산용액의 factor를구한다. Factor(F) = χ b χ : 탄산나트륨의중량 (g) b : 적정에사용된 0.1N HCl 용량 ( ml ) 가 ) 분해촉진제 : 황산칼륨 (Potassium sulfate : K 2 SO 4 ) 10g에황산동 (Copper sulfate : CuSO 4 5H 2 O) 1g의비율로유발 ( 乳鉢 ) 에서완전히혼합한다. 나 ) 40% 수산화나트륨용액 : 수산화나트륨 (Sodium hydroxide : NaOH) 4kg을증류수에녹여 10l로한다. 다 ) 1% 붕산용액 : 붕산 (Boric acid : H 3 BO 3 ) 100g을증류수에용해하여 10l로하고여기에브로모크레졸그린과메틸레드용액 (Bromocresol green 100mg과 Methyl red 100mg을각각 Methanol 100ml에용해 ) 각각 100ml와 70ml를가한다. 3) 시료액의조제 ( 분해 ) 시료 0.7~1g 을분해병에취하고분해촉진제 7~8g을가하여잘혼합한황산 (Sulfuric acid, H 2 SO 4 ) 10ml를서서히가해서잘혼합한다. 이를처음에는거품이넘치지않도록서서히가열하다가거품이나지않으면투명하게될때까지강하게가열하여분해시킨다. 4) 분석방법 ( 기기작동방법 ) 자동분석기의작동방법에따라측정한다. 7

17 다. 자동분석법 (Dumas method) 1) 기구및시약고온연소장치, 질소수집장치 ( 측정장치를갖추고있어야하며기기장치에적합한악세사리및시약 ), 저울 2) 시료의준비 30 sieve체를통과한시료로서뚜껑이있는시료병에보관한다. 3) 방법 가 ) 기기의조작법에따라서기기를가동시킨다. 나 ) 연소로가온도평형을유지한다음시작하여정상가동여부를확인한다. 이때연소로의온도는권장적정온도범위 (850~1050 ) 이내에있어야한다. 다 ) 연소로아래부분에는 stainless steel screen 과 glass wool 을삽입한다음연소관을준비한다. 라 ) 적정량의시료를시료용기 (tin foil 또는 boat) 에취한다. 마 ) 무게를달때는무게변화를방지하기위해가급적 1 분이내에완료한다. 바 ) 시료를취한시료용기를시료주입장치를이용하여기기분석을한다. 사 ) 표준시약을이용하여표준곡선을구한다음시료의농도를구한다. 아 ) 질소함량에단백질환산계수를곱하여조단백질함량을구한다. 3. 조섬유 (Crude fiber) 가. 헨네베르크 스토오만개량법에의한정량법 1) 기구정온건조기, 전기로 (Muffle furnace), 톨비이커 (tall besker, 200ml눈금 ), 유리여과기 (1G2), 스텐레스금망 (0.044mm ), 세척병, 여과대, 진공펌프또는수류펌프, 조섬유자비기, 데시케이터 2) 시약의제조 가 ) 5% 황산액 (H 2 SO 4, w/v) : 농황산 ( 비중 1.84) 27.2 ml를증류수에희석하여 1,000 ml로한다. 나 ) 5% 수산화나트륨액 (NaOH, w/v) : 수산화나트륨 50g 을증류수에용해하여 1,000 ml로한다. 3) 정량법 시료 1~2g( 지방함량이많은것은탈지하거나조지방을정량한후남은찌꺼기시료잔 8

18 1 장. 일반성분 사를사용 ) 을 500ml톨비이커에취하고 5% 황산액 50ml와증류수 150ml를가하고거품방지제 2~3방울떨어뜨린다음 30분간끓인후스텐레스금망 (0.044 mm ) 으로여과하여잔사 ( 殘渣 ) 를산성이완전히없어질때까지뜨거운증류수로여러번세척한다. 산불용해물은증류수 130~140 ml로톨비이커에씻어넣고 5% 수산화나트륨용액 50ml를가한다음 200ml표선까지증류수로채운다. 다시 30분간끓이고 No.5A 여과지또는유리여과기 1G2(135 에서 2시간건조하여항량을구한것 ) 로여과하는데알카리성이없어질때까지뜨거운증류수로세척한다음다시 95% 에틸알콜로 3회, 에틸에테르로 2회세척하고 95~100 에서 2시간예비건조한다음 135±2 에서 2시간건조후데시케이터내에서 30분간방냉한다음칭량후 5A여과지에사용시에는자제크루시블 (600 전기로에서 2시간태워항량을구한것 ) 에넣고, 유리여과기의경우직접전기로에넣어 60 0 에서 2시간회화하고 40분간데시케이터내에서방냉한후무게를측정한다. 4) 계산조섬유 (%) = * d : 분해후여과한잔사의건조중량 (g) a : 잔사를회화한후남은회분량 (g) s : 공시료의중량 (g) d - a s 100 9

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20 1 장. 일반성분 4. 조지방 (Crude fat, ether extract) 가. 에테르추출법 (Ether extract) 1) 기구및시약지방추출장치 (soxhlet extractor), 건조기, 데시케이터, No. 2 여과지, 에틸에테르 2) 추출지방정량병을 95~100 에서 2 시간정도건조하고데시케이터내에서 30 분간방냉후칭량 ( 秤量 ) 하고시료 2~3g 을 No.2 여과지에싸서 95~100 에서 2 시간건조시킨다음지방추출장치에넣고에테르를부어 80 로가열하여 8 시간지방을추출한다음에테르를회수하고지방정량병을 95~100 에서 3 시간건조후데시케이터내에서 40 분간방냉후칭량하여지방정량병의중량을감 ( 減 ) 한것을시료량에대한백분율을구하여조지방함량으로한다. 3) 계산 조지방 (%)= 추출후지방정량병중량 - 추출전지방정량병중량 100 시료중량 나. 산분해에테르추출법 < 팽화사료 (extrusion) 및보호지방의정량 > 1) 기구및시약비이커, 수조, 분액깔대기, 데시케이터, 지방추출장치 (soxhlet extractor), 에틸알콜, 에틸에테르, 염산 2) 추출분석시료 2g 을 300 ml비이커에정확히취하고에틸알콜 2 ml가하여혼합하고염산용액 (4+1) 20 ml를넣고시계접시를덮어 70~80 수욕상 (water bath) 에서 60 분간가끔흔들 어주면서가온한다. 방냉후내용물을 250 ml분액깔대기에옮기고비이커에에틸알콜 10 ml, 에틸에테르 25 ml순으로씻어분액깔대기에넣고다시에틸에테르 75 ml를가하여 3 분 간진탕한다. 정치후하층 ( 수층 ) 의액을다른분액깔대기에옮기고상층의에테르층은 탈지면으로여과하여지방병에받고에테르를회수한다. 이와같이에테르추출은 3 회 이상반복하여지방을모은후지방병을 95~100 에서 3 시간동안건조하고데시케이 터내에서 40 분간방냉후칭량 ( 秤量 ) 하여지방병의중량을감한것을시료량에대한백 분율을구하여조지방함량으로한다. 다. 황혈염추출법 < 유지방 ( 乳脂肪 ) 정량법 > 11

21 1) 기구및시약삼각플라스크, 수조, 유발, 그외에테르추출법과동일, 해사 (sea sand), 염산용액 (2 +1), 황혈염용액 ( 황혈염 (Potassium ferrocyanide) 15g을증류수에녹여 1,000ml로한다 ), 초산아연용액 ( 초산아연 (Zinc acetate) 320g 증류수에녹여 1,000ml로한다 ) 2) 추출시료 5g을 200ml삼각flask 에취하고증류수 50ml를가한후중탕으로용해후염산용액 (2:1) 1ml를가하고 15분간서서히끓인다. 냉각후황혈염용액 5ml, 초산아연용액 5ml를넣어잘혼합하고침전물을 Whatman No 2 여과지로여과후증류수로 2~3회씻어주고여과지의침전물에해사 5g을가하여잘혼합시켜 98~100 에서건조시키고유발에옮겨균등히갈아서분말로하여내용물을원통여과지에옮기고유발에부착된분말은에테르로축여서탈지면으로닦아원통여과지에넣고속시렛장치에연결하여에테르추출법과동일한방법으로추출한다. 라. 필터백분석법 1) 기구및시약 조지방분석기, 건조기 (102± 2 ), 여과포 (Filter Bag), 열밀봉기, 방랭파우치, 마킹펜 ( 용제 와산성에견딜것 ), 석유에테르 (Petroleum Ether) 또는디에틸에테르 (Diethyl Ether) 2) 방법가 ) 마커펜을이용하여여과포표면에식별번호를표기한다. 나 ) 각각의여과포에 g 의시료를넣고무게 (W1) 를측정한다. 다 ) 열밀봉기를사용하여여과포의윗부분을완벽하게밀봉한다. 라 ) 봉합된여과포를 102±2 건조기에서 2-3시간동안건조시킨다음건조파우치에넣고방냉후각각의여과포무게 (W2) 를잰다. 마 ) 여과포를필터백홀더에꽂은후추출용기에넣고추출한다. 바 ) 여과포를추출용기에서꺼내어 102±2 건조기에서 30분정도건조한다음건조파우치에넣어방냉후무게 (W3) 를잰다. 3) 계산 12

22 1 장. 일반성분 조지방 (%) = W2-W3 W1 100 W1 : 시료무게 W2 : 처음건조후시료무게 ( 시료 + 필터백 ), 수분을제거한무게 W3 : 추출후건조무게 ( 시료 + 필터백 ), 지방을제거한무게 5. 조회분 (Crude ash) 가. 기구 전기로, 자제크루시블, 데시케이터, 저울 나. 정량법 600 전기로에서 1~2시간태운크루시블을데시케이터내에서 40분간방냉후칭량한다음시료 2~3g을취하여전기곤로또는가스버너로열을가하여예비회화시킨후 600 전기로에넣어 2시간태운다음데시케이터내에서 40분간방냉후칭량하여이중량으로부터크루시블의중량을감 ( 減 ) 한것을조회분함량으로한다. 다. 계산 조회분 (%) = 회화후무게 ( 시료 + 크루시블 )- 크루시블무게 시료중량 (g) 가용무질소물 (Nitrogen free extract) 시료를 100 으로하여여기에서수분, 조단백질, 조지방, 조섬유, 조회분함량 (%) 을감해서 구한다. NFE = 100-[ 수분 (%)+ 조단백질 (%)+ 조지방 (%)+ 조섬유 (%)+ 조회분 (%)] NFE 의주성분은가용성당과전분이고일부 cellulose 와 hemi cellulose 및 lignin 이포함 된다. 특히조사료분석시 NFE 중에는농후사료보다상당량의 cellulose, hemicellulose 및 lignin 이포함되어있다. 13

23 2 장. 세포막구성물질 (Cell wall constituents) 1. NDF(Neutral detergent fiber) 가. 기구 조섬유자비기, 건조기, 전기로, 진탕기, 여과병, 초자여과기 (IG2), 진탕배양기 나. 시약의조제 1) 중성 Detergent 용액 : Sodium Lauryl Sulfate[CH 3 (CH 2 )OSO 3 Na : ]150g, EDTA Disodium Salt [{CH 2 N(CH 2 COOH)CH 2 COONa} 2 2H 2 O : ] 93.05g, Sodium Borate (Na 2 B 4 O 10H 2 O : ) 34.05g, Sodium Phosphate, dibasic (NaHPO 4 12H 2 O) 22.8g, Ethylene Glycol Monoethyl Ether (C 2 H 5 OCH 2 CH 2 OH : 90.12) 50ml를 H 2 O 5l에용해후 ph가 6.9~7.1 되게 Sodium Carbonate 용액과묽은염산을사용하여조정한다. 이액은겨울철에는굳어지므로가온하여용해후사용한다. 2) 소포제 ( 消泡劑 ) : Decalin 3) 아세톤 : 시약 1급 4) α-amylase 용인산완충액 : 인산1칼륨 (KH 2 PO 4 ) 60g과인산2나트륨 (Na 2 HPO 4 12H 2 O) 19.9g을 H 2 O에용해하여 5l로한다.(pH 5.8) 5) α-amylase 용액 : ph 5.8 인산완충액 20ml에 α-amylase 1mg의비율로용해한다. 이용액은사용직전에만드는데현탁액이다. 6) 무수황산나트륨 : 시약특급 다. 방법 1) 조사료풍건사료 ( 風乾飼料 ) 1g을 500ml톨비이커에취하고중성 Detergent 용액 100ml와 Decalin 2ml, Sodium Sulfite 0.5g을가해조섬유정량용자비기에서 1시간끓인다음유리여과기 (1G2) 를사용하여흡인여과하고뜨거운물과아세톤으로씻어주고풍건후 105 건조기내에서 4시간건조하여무게를달고계산한다. NDF(%) =( 건조후무게 - 유리여과기무게 )/ 시료중량 100 2) 전분을함유한시료 시료 0.5~1g 을 100 ml삼각후라스크에취하고 H 2 O 20 ml를가한다. 이것을가열판위에 올려놓고가열하여전분을호화 ( 糊化 ) 시키는데끓는상태가되면조작을중지하고냉각 14

24 2 장. 세포막구성물질 후 20ml의 α-amylase 용액을가하여 40 진탕배양기에서 16시간전분을가수분해한다. 그후잔사를 No. 5A 여과지에여과하고 H 2 O로 3~4회세척한다음에세척병에중성 Detergent 용액을넣어여지에남아있는잔사를 500ml톨비커에씻어넣고전체량을 100ml로한후 Decalin 을 3~5방울을가하고조섬유자비기에서 1시간끓이고미리함량을구한유리여과기 (1G2) 로여과하고 H 2 O로 6~7회세척하여잔존계면활성제를씻어내린후 Acetone 으로 3~4회세척한다. 그후 135 건조기에서 2시간건조하고냉각후칭량하여세포막물질 (CW) 을구하고세포내용물 (CC) 의함량은 100에서 CW의건물중함량 (%) 을제하여구한다. 2. ADF(Acid detergent fiber) 가. 기구 조섬유자비기, 건조기, 여과병, 유리여과기 (1G2) 나. 시약의조제 1) 산성 Detergent 용액 : Cetyltrimethylammonium Bromide (CETAB) 20g을 1l의 1N H 2 SO 4 에가열녹인다. 겨울철에는보관중에시약이굳어지므로가온용해하여사용한다. 2) 소포제 : Decalin 3) Acetone : 시약 1급 다. 방법시료 2g을 500ml톨비커에취하고 100ml산성 Detergent 용액과 2ml Decalin 을가해조섬유자비기에서 1시간끓이고유리여과기 (1G2) 로흡인여과하고뜨거운물로 2회씻어주고남은용액이무색이될때까지 Acetone 으로씻어주고풍건후 105 의건조기내에서 4시간건조후무게를단다. ADF(%) =( 건조후무게 - 유리여과기무게 )/ 시료중량

25 3 장. 아미노산 (Amino acid) 1. 역상크로마토그래피법 (PITC 유도체화법 ) 가. 시약의조제 1) 6N 염산용액 2) 유도체시약 (PITC, Phenylisothiocyanate) 3) 초산나트륨, 2- 프로판올 : 특급품 4) 트리에틸아민 (TEA) : 원액 5) 아세토니트릴, 에탄올, 증류수 : HPLC 용 6) 인산용액 : 원액사용 7) 재건조시약 : [ 에탄올 : 증류수 : TEA(2 : 2 : 1, V/V)] 8) 유도체시약 : [ 에탄올 : 증류수 : TEA : PITC(7 : 1 : 1 : 1, V/V)] 9) 표준용액 : 표준시료적당량을취하여시료액의조제와같은방법으로처리하여최종농도가 2~4μ mol / ml가되도록한다. 나. 방법시료 40~100 mg을시험관에취한다. 이시료를충분히가수분해시킬수있는 6N 염산을가하여질소가스로통기시킨후마개를막고 105 에서 24시간가수분해시킨다. 가수분해된시액을냉각시킨뒤 No. 6 여과지를사용하여 50ml메스플라스크에여과한다. 여과액중일정량을 0.45μm여과막으로여과한후시액일정량 (50~100μl ) 을작은유리시험관에취하여진공건조시킨다. 건조된시료를다시재건조시약 16~20 μl를넣고재건조시킨후유도체시약을 25μl를넣고 20~25 분간충분히반응시킨뒤다시진공건조시킨후액체크로마토그래피의이동상 A용매로희석하여 HPLC에주입측정한다. 다. 기기조건 (HPLC) 1) 이동상 A : 20g 초산나트륨, 600μl TEA를 HPLC용증류수로녹여 1l로한다. 이용액 940ml에아세토니트릴 60ml를혼합한뒤인산으로 ph 6.30~6.40 으로맞춘후 0.45μm수용성여과지로여과한다. 2) 이동상 B : 60ml아세토니트릴에증류수를채워 1l로한후 0.5μm지용성여과지를메탄올로적셔활성화시킨후여과한다. 3) 파장 : 254nm 16

26 3 장. 아미노산 4) 고정상 : C18 Column 5) 칼럼온도 : 45~50 6) 이동상의양및조성비 (gradient) Time Initial Flow %A % B %C 라. 계산 시료중의각아미노산 (%) = A C B W D 희석배수 100 A : 각아미노산표준용액의농도 (μmol/ ml ) B : 시료용액의각아미노산의피크면적이나높이 C : 표준용액의각아미노산피크면적이나높이 D : 각아미노산의분자량 W : 시료의중량 ( μg ) 2. 이온교환크로마토그래피법 (Ninhydrin 법 ) 가. Stable 계열 (Lys. 등 ) 1) 기구및시약아미노산분석기, 로타리증발기, 열풍순환식건조기, 수류펌프, ph메터, oil bath, 분해병, 메스실린더, 자석교반기, 홀피펫, 메스플라스크, 세척병, 질소가스 2) 시약조제 가 ) 6N- 염산용액 : 농염산 (35%, 비중 1.18) 과증류수를 1:1 로혼합한다 17

27 나 ) 아미노산표준액 : 시판아미노산표준원액 (2.5μmol / ml ) 를정확하게 5ml취하여 25ml메스플라스크에넣고 ph 2.2 희석완충액으로표선을맞춘다. 다 ) 시료희석용완충액 (ph 2.2) : 구연산소다 (Sodium citrate dihydrate) 19.7g을증류수 400 ml에용해하고여기에염산 ( 비중 1.18) 16.5ml와 caprylic acid 0.1ml, β-thiodiglycol 20 ml, Brij35(30% w/v) 2.0ml가한후증류수로 1l 되게한다. 라 ) 완충액 (Buffer) : 기기조건에적합한용액으로조제하여사용마 ) 발색제 (Ninhydrin 시약 ) : 기기조건에적합한용액으로조제하여사용 3) 시료액의조제시료는 50~300 mg ( 조단백질로 30mg정도 ) 을취해서분해병에넣은후 6N-HCl 40ml를가하고질소가스를주입한후마개를막고 110 에서 24시간가수분해시킨후농축증발플라스크에옮기어로타리증발기에연결 50 에서염산을제거시키는데증발이다되면증류수로분해병을씻어증발플라스크에옮기어다시증발시키는것을 3회반복하여증발건고시키는데최종적으로증발건고되어있는증발플라스크에시료희석완충액 (ph 2.2) 이나증류수를소량씩가하여아미노산을용해시켜 No. 5B 여과지로여과하여 50ml로만든다. 4) 계산 아미노산함량 (%) = C SA D M 100 ST W C : 표준아미노산의농도 ( μm / ml ) SA : 시료액의아미노산 Peak 면적 ST : 표준액의아미노산 Peak 면적 D : 희석량 ( ml ) M : 아미노산의분자량 W : 시료의중량 ( μg ) 나. 황함유계열 (Met. 등 ) 1) 기구및시약 Stable 계열과동일 2) 시약조제 18

28 3 장. 아미노산 가 ) 6N-염산용액 : 농염산 (35%, 비중 1.18) 과증류수를 1:1로혼합한다나 ) 과개미산액 : 85% 개미산 (formic acid) 45ml와 30% 과산화수소 (H 2 O 2 ) 5ml를 500ml삼각플라스크에취하여혼합하고실온에서 1시간방치하여과개미산을생성시킨다음얼음속이나냉동실에플라스크를 30분이상넣어생성된과개미산을고정시킨다. 다 ) Cysteic acid 및 Methionine sulfone 1차표준액 : Cysteic acid g 과 Methionine sulfone g을정확히취하여 50ml메스플라스크에넣고 0.1N 염산용액으로용해하여표선까지채운다. 라 ) 아미노산표준액 : 시판아미노산표준원액 (2.5μmol/ ml ) 를정확하게 5ml취하여 25ml메스플라스크에넣고 ph 2.2 희석완충액으로표선을맞춘다. 이때아미노산은각각 0.5μmol/ ml가된다. 단, 이때 Cysteic acid와 Methionine sulfone 1차표준액 1ml씩미리넣은다음 25ml를채운다. 마 ) 시료희석용완충액 (ph 2.2) Stable 계열과동일바 ) 완충액 (Buffer) : 기기조건에적합한용액으로조제하여사용사 ) 발색제 (Ninhydrin 시약 ) : 기기조건에적합한용액으로조제하여사용 3) 시료액의조제 Cystine 과 Methionine 은 6N-HCl 로가수분해시키면파괴되므로산가수분해전에과개미산처리로일단안정상태인 Cysteic acid와 Methionine sulfone 으로변화시킨후 6N-HCl 로가수분해시킨다. 분해병에시료 50~300mg ( 조단백질로 30mg정도 ) 을취하고과개미산 20 ml를가하고 5 이하의냉장고에넣고이튿날아침분해병을로타리증발기에연결시켜 50 에서시료이외의휘발성물질을모두날려보낸후 6N-HCl(20 mg당 5ml정도 ) 을가하고다른아미노산분석시와같이 110 에서 24시간가수분해시킨다. 4) 계산 Stable 계열과동일 다. 트립토판 (Tryptophan) 1) 기구 Stable 계열과동일 2) 시약조제 19

29 가 ) 농염산나 ) 0.2N-Sodium Citrate buffer (ph 4.2) : 0.2N의 Sodium citrate와 0.2N의 Citric acid를혼합하여 ph를 4.2가되게한다. 다 ) 4.2N-NaOH 용액 : 4.2N-NaOH 10ml당 0.1ml의 n-octyl alcohol을첨가한다. 라 ) 아미노산표준액 : 시판트립토판표준품용을 ph 2.2 희석완충액 (Hitach 아미노산분석기사용설명서참조 ) 으로희석하여 0.1μmol / ml (20.41ng/ ml ) 가되게한다. 마 ) 표준액희석액용완충액 (ph 2.2) : 기기조건에적합한용액으로조제하여사용바 ) 발색제 : 기기조건에적합한용액으로조제하여사용사 ) 아미노산분석기용완충액 : 기기조건에적합한용액으로조제하여사용 3) 시료액의조제가 ) 100mg의단백질함량정도가되게시료를취해서분해병에넣은후 10ml의 4.2N-NaOH 를가하고산소를제거하기위해질소가스를주입한후마개를막고 110 에서 20시간가수분해시킨다. 가수분해후시료를충분히냉각시킨후 50ml의메스플라스크에가수분해물을 No.5B 여과지로거르면서넣고 0.2N- Sodium citrate buffer(ph 4.2) 로채운다. 여기서다시 1~5ml을비이커에취하여 70 가되는항온수조에서수분을증발시킨다. 건조가완결된후 sodium citrate buffer (ph 4.2) 와 HCl을첨가하여 ph를 4.2로맞추면서 25ml이되게한다. HCl을첨가시찌꺼기가형성될수도있으나트립토판의회수율에영향을미치지는않는다. 25ml의용액을분석전에여과하여아미노산자동분석기에 200μl의시료를넣어서분석한다. 나 ) 지방이많이함유된시료의처리 : 시료내탄수화물, 섬유소및회분은트립토판의회수율에영향을미치지는않지만지방은회수율을감소시킨다. 그래서지방을많이함유하고있는어분, 육분이나골분과같은시료는탈지과정이가수분해전에요구된다. 약 100mg의단백질을포함하고있는시료를 5ml diethyl ether와혼합시키고 2000rpm 에서 15분동안원심분리후 ether층을분리시킨다. 이과정을 3번반복한후가수분해과정을실행한다. 다 ) 가수분해물의보관 : 가수분해물은항상가수분해과정이끝난후바로분석을실행하는것이좋으나그렇지못할경우 ph 4.2의상태에서 5 에서보관하는것이가장안전하다. 4) 측정 일반아미노산분석시와동일한조건에서분석기의사용설명서에의하여측정한다. 20

30 3 장. 아미노산 5) 계산 S a M 트립토판함량 (%) = S C St D W 100 SC : 표준트립토판의농도 (μm/ ml ) SA : 시료의트립토판 peak의면적 ST : 표준트립토판 peak의면적 D : 희석량 ( ml ) M : 트립토판의분자량 W : 시료의중량 ( μg ) 3. MHA(Methionine Hydroxy Analogue) 의정량법 가. HPLC법 1) 기구 HPLC(UV 검출기를부착한것 ), NH 2 column(reversed - phased column 4.6*150 mm, 5μm ), 시료분쇄기, 화학천칭 (readability : 0.01mg ), 원심분리기, 시험관교반기, ultrasonicator ( 온도조절가능 ), hydropilic sylinge filter(0.22 μm ), Mili-Q, RiOs/Elix water purification system(millipore, Bedford, MA, U.S.A.) 2) 시약가 ) 표준품 : MHA 표준품 Tokyo Kasei Kogro(Japan) 사의 2-hydroxy 4- (methylthio)-butanoicacid(mha,71.6%), 2-hydroxy-4-(methylthio) butanoic acid calcium salt(purity 98.4%) 나 ) 전처리용시약 : 85% orthophosphoric acid(analytical reagent grade) (Merck), potassium hydroxide(special grade, 85%), ammonium hydroxide (extrapure reagent, 25~28%), Acetonitrile(HPLC 급 ), 증류수 (Mili-Q, RiOs/ Elix water purification system(millipore, Bedford, MA, U.S.A.) 에의해여과하여사용함 ) 다 ) 추출용매 : 10% acetonitrile (acetonitrile : 증류수 v/v) 21

31 3) 표준액조제 MHA 표준품을전처리시 MHA의추출용매로사용되는 10% acetonitrile(90% deionzed water) 에녹여 MHA의농도가 0.2~10 mg /50ml가되도록희석하여검량선작성을위한표준액으로사용한다. 4) 시료에서의시험용액추출가 ) 사료시료는잘혼합하여시료분쇄기로입자의크기가 600μm정도가되도록분쇄한다. 나 ) 삼각플라스크에정확히 2g을칭량한후 10% acetonitrile (90% deionzed water) 추출용액 50 ml를넣고 ultrasonicator (45 ) 에서 MHA가추출되도록 20분간처리한다. 다 ) 추출액을 50ml conical tube로옮겨원심분리기에서 3000rpm 으로 20분간원심분리한후상등액 5ml을 15ml test tube에피펫팅한다. 라 ) 여기에추출액에존재하는미량의 MHA oligomer 를 monomer 로가수분해하기위해 50% KOH 100μl를넣고시험관교반기에서 10초간교반한다. 마 ) 기기분석시좋은분리조건을위해 ph를 4~5로낮추기위해 85% phosphoric acid 100 μl를가하여시험관교반기에서 10초간교반한다. 바 ) 전처리액을 0.22μm hydrophilic syringe filter로 filtering한후기기분석을위한시료액으로한다. 5) 측정 동시에측정한표준품의머무름시간과일치하는것을정성시험의판정기준으로하며, 표준품의분석농도와얻어진피크면적에의한검량선을작성하여정량시험에사용한다. 6) HPLC 의조건 가 ) Column : NH 2 column (reversed-phased column mm I.D. ODS, particle size 5 μm ) 나 ) Mobile phase : isocratic mode 로 acetonitrile 과 NH 4 OH 로 ph 를 3.2 로맞춘 0.01M H 3 PO 4 를 23 : 77(%, v/v) 다 ) Injection volumn : 10 μl 라 ) Flow rate : 1 ml /min 마 ) Detector : UV 검출기 바 ) Detection wavelength : UV 214nm 사 ) Retention time : 대략 6.7 min 4 장. 무기물 (Minerals) 22

32 4 장. 무기물 1. 칼슘 (Ca) 가. 원자흡광광도법 (Atomic absorption spectrophotometry) 1) 시약의조제가 ) 5% 란타늄용액 : 산화란타늄 (Lanthanum oxide) 58.65g 에소량의증류수를가한후에농염산 250ml를서서히가하면서용해시키고냉각한다음증류수로 1l 표선까지채운다. 나 ) 칼슘표준용액 : 특급탄산칼슘 (CaCO 3 ) 0.25g을염산용액 (1:1) 5ml에녹이고증류수로 100ml되게표선까지채운다.(1,000ppm) 또는시판칼슘표준용액 (1,000ppm) 을희석사용한다. 2) 시료액의조제가 ) 유기질시료시료 2~5g를자제크루시블에취하고열판에서예비회화시킨후전기로 600 에서 2 시간이상 ( 회백색 ) 회화시킨뒤방냉하고염산용액 (1:1) 10ml를가하여하룻밤방치용해시킨다음 No.6 여과지를이용뜨거운물로여과하여일정량으로맞춰시료액으로한다. 나 ) 무기질시료시료 0.5~1.0g 를취하여 100ml삼각플라스크에넣고염산용액 (1:1)10 ml를가하여시계접시로덮은후서서히가온하여분해액이반으로줄어들었을때상기의여과방법으로여과하여시료액으로한다. 3) 측정시료액일정량을 50ml메스플라스크에취하고 5% 란타늄용액 10ml를넣고 ( 용액중란타늄함량이 1% 되도록한다 ), 다시염산용액 (1:1) 1ml를가하고증류수로표선을맞춘다. 미리 30분간예열한원자흡광광도계파장 422.7nm에서흡광도를측정한다. 이때칼슘표준용액을 0, 2, 4, 6, 8, 10ppm 이되도록 50ml메스플라스크에취한다음여기에란타늄용액 10ml를각각넣고증류수로표선까지채운다음흡광도를측정, 표준곡선 ( 검량곡선 ) 을작성한다. 4) 계산 23

33 칼슘 (%) = 시료액의흡광도 /1ppm기준흡광도 희석배수 100 시료중량 (g) 10 6 나. EDTA적정법 (Ethylene Diamine TetraAcetic acid, disodium salt) 1) 시약의조제가 ) 8N-수산화나트륨액 : 특급수산화나트륨 (NaOH) 320g을증류수에녹여 1,000ml로한다. 나 ) 10% 시안화칼륨용액 : 시안화칼륨 (KCN) 10g을증류수에녹여 100ml로한다. 다 ) 트리에탄놀아민 (Triethanolamine) 용액 (1:1) : 트리에탄놀아민과증류수를동량 ( 同量 ) 희석한다. 라 ) N, N 지시약 : 순수 N,N 지시약 [2-Hydroxy-1-(2-Hydoxy 4-Sulfa -1- Naphthy -lazol)-3-naphtoic Acid 5g를황산칼륨 (K 2 SO 4 ) 50g과잘혼합 ( 유발이용 ) 한다. 마 ) 0.01M-EDTA 용액 : EDTA-2Na(C 10 H 14 N 2 Na 2 O 8 2H 2 O) g 또는이의무수물 g 을증류수에용해하여 1,000ml로만든다음폴리에틸렌병에보관사용한다. 표정 : 0.01M- 탄산칼슘용액을 300ml삼각플라스크에 25ml를정확히취한후트리에탄올아민용액 (1:1) 1ml를가하고증류수약 50ml로플라스크내벽을잘씻으면서채우고 N,N지시약 0.1g를가하고 8N-수산화나트륨용액 5ml와 10% 시안화칼륨 (KCN) 용액 1ml를각각가한다음 0.01M-EDTA 용액으로적정하여몰농도계수를계산한다. 적정의종점은미색에서청색으로변하는점인데이때 EDTA 용액이떨어지는순간그부위가무색으로보인다. Factor(F) = 25/V (V : 0.01M-EDTA 용액소요ml수 ) 바 ) 0.01M- 탄산칼슘용액 : 탄산칼슘을 110 에서항량이될때까지건조후 g 을칭 량하여염산용액 (1:1) 으로탄산가스를제거하고가온하여용해한후증류수를가하여 1,000 ml로만든다.. 2) 시료액의조제 원자흡광분광광도법의시료액조제와동일. 3) 측정 24

34 4 장. 무기물 시료액 5ml를 300ml비커에정확히취하고증류수 10ml를가한후 8N-수산화나트륨용액 5ml, 10% KCN용액 1ml, 트리에탄올아민 (1:1) 1ml를각각가한후혼합한다음 0.1g의 N.N지시약을넣고 0.01M-EDTA 용액으로푸른색이될때까지적정하는데이때 EDTA용액이떨어지는순간그부위가무색으로보인다. 4) 계산 칼슘 (%) = (0.01M-EDTA 용액소비량ml 희석배수 F)/ 시료의중량 (g) F : 0.01M-EDTA 용액의 factor 2. 인 (P) 가. 시약의조제 1) 몰리브도바나데이트 (Molybdo vanadate) 발색제가 ) 암모늄몰리브데이트 (Ammonium molybdate) 25g을증류수에녹여 400ml로한다. 나 ) 암모늄메타바나데이트 (Ammonium metavanadate) 1.25g을증류수 300ml에용해하고질산 250ml를가한후냉각하고상기가 ) 와나 ) 의두용액을합하여 1,000ml까지증류수로채워발색제를만든다. 2) 인 (P) 표준용액 105 에서 1시간건조후데시케이터에서방냉한제1인산칼륨 (Potassium-phosphate, monobasic) 2.195g을 1,000ml의메스플라스크에넣고증류수로용해하여이눈금을맞춘다. 이용액은 500ppm 의표준용액이된다. 이표준용액을 10배희석하여 50ppm 의표준액을만든후측정시 0, 2, 4, 6, 8, 10 ppm으로만들어사용한다. 나. 시료액의조제 칼슘정량시와동일 다. 측정 25ml메스플라스크에시료액 1~20ml ( 인함량에따라 ) 를취하고발색제 2.5ml ( 용기의 1/10) 를가한다음증류수로표선을맞춘후혼합하고 15분간방치후파장 470nm에서흡광도를측정한다. 표준액도같은방법으로실시한다. 25

35 라. 계산 인 (%) = 시료액의흡광도 /1ppm 기준흡광도 희석배수 시료중량 (g) 유황 (S) 가. 시약의조제 1) 염산용액 (1:1) : 염산과증류수를동량부피혼합한다 2) 10% 염화바륨 (Barium chloride) 용액 : 염화바륨 10g 을증류수에용해하여 100 ml로한다. 나. 시료액의조제시료 0.5g을정확히취하여삼각플라스크에넣고염산용액 (1:1) 20ml를가하여가열분해 ( 액량이 1/2될때까지 ) 한후뜨거운증류수로용해하여 No.6 여과지로여과한후전량을 250ml로하여시료액으로한다. 다. 방법 500ml비커에시료액 100ml를취하여끓을때까지가열하면서 10% 염화바륨용액 10ml를피펫으로한방울씩가한다. 침전이생긴용액이맑아질때까지끓인후약 3시간동안수조에서가열하고방치한후 No.6 여과지로여과하고뜨거운증류수로 8~10회세척한뒤침전물을여과지와같이크루시블에넣고건조시킨다음 800 전기로에서 30분간회화하여데시케이터에서냉각후칭량한다. 라. 계산 유황 (%) = 침전물의중량 시료무게 (g) : 시료액중취한량 ( ml ) : 침전중유황의함량 250 : 시료액의전량 ( ml ) 4. 마그네슘 (Mg) 26

36 4 장. 무기물 가. EDTA 적정법 (Volumetric 법 ) 1) 시약의조제가 ) 8N-수산화나트륨용액 : 수산화나트륨 320g을증류수에녹여 1l로한다. 나 ) 10% 시안화칼륨용액 : 시안화칼륨 (KCN) 10g을증류수에녹여 100ml로한다. 다 ) 암모니아 염화암모늄완충액 (ph10.7): 염화암모늄 (Ammonium chloride) 67.5g을증류수에용해시킨후암모니아수 (Ammonium hydroxide) 570ml를가한다음증류수로 1l를만든다. 라 ) 에리오크롬블랙 T 염화나트륨지시약 : 에리오크롬블랙T(Eriochrome black T) 0.5g과염화나트륨 (Sodium chloride) 100g을고르게분말형태로혼합한다. 마 ) 트리에탄올아민 (Triethanolamine) : 증류수와동일한량 (1:1) 부피로혼합바 ) N, N지시약 : 칼슘정량시와동일사 ) 0.05M-EDTA 용액 : EDTA-2Na g을증류수에용해하여 1l로한다음폴리에틸렌병에보관사용한다. 표정은 0.05M 탄산칼슘용액으로칼슘정량에서와같이행한다. 2) 시료액의조제 칼슘정량시와동일 3) 측정시료액 25ml를비커에취하고증류수 50ml, 암모니아 염화암모니움완충액 (ph 10.7) 5ml를넣고에리오크롬블랙 T. 염화나트륨지시약 0.04g을넣은후 0.05M EDTA 용액으로적정한다. 이때종말점은용액의적자색이청색으로변한때로한다. 다시시료액 25ml를비커에취하고트리에탄올아민 (1: 1) 1ml를넣고칼슘분석과같은방법으로 N.N지시약 0.1g을넣은다음 0.01M EDTA 용액으로적정한다. 4) 계산 마그네슘 (%) = (A-B) 희석배수 시료중량 (g) 100 A : 에리오크롬블랙 T 지시약사용시 0.05M-EDTA 용액소비량 ( ml ) B : N.N 지시약사용시 0.01M-EDTA 용액소비량 ( ml ) 의 1/5 값 27

37 나. 원자흡광분광광도법 1) 시약및시료액의조제 칼슘정량시와동일 2) 측정 시료액중란타늄함량이 1% 되게희석하여미리예열된원자흡광분광광도계파장 285 nm 에서표준액을측정검량선을작성후시료액을측정하여계산한다. 3) 계산 마그네슘 (%) = 시료액의흡광도 /1ppm기준흡광도 희석배수 100 시료중량 (g) 칼륨 (K) 가. 시약의조제 1) 칼륨 (K) 표준원액 (1,000ppm) : 특급염화칼륨 (Potassium chloride : KCl) 를 500~600 에서 40~50분간가열하고데시케이터내에서방냉후 g을취하여 100ml메스플라스크에넣고증류수로용해하여전량을 100ml로한다. 시판표준원액사용가능 2) 1% NaCl 용액 나. 시료액의조제 칼슘분석법의시료액의제조와동일 다. 측정표준용액과시료액에 Na 농도가 1000~2000ppm 이되도록첨가한다음미리예열한원자흡광분광광도계파장 766.5nm에서측정하는데먼저표준원액을적당히희석하여검량선을작성분석한다. 28

38 4 장. 무기물 라. 계산 칼륨 (%) = 시료액의흡광도 /1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료중량 (g) 철 (Fe) 가. 시약의조제철 (Fe) 표준원액 (1,000ppm) : 전해철 (99.9% 이상 ) 100mg을 10ml왕수에가열용해하여증발건고 ( 蒸發乾固 ) 직전에가열을중지하고증류수로녹여 100ml로만든다. 시판표준원액사용가능 나. 시료액의조제 칼슘분석법의시료액조제와동일 다. 측정 미리예열한원자흡광광도계파장 nm에서측정하는데먼저표준원액을적당히희석 하여검량선을작성분석한다. 라. 계산 철 (%) = 시료액의흡광도 /1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료중량 (g) 나트륨 (Na) 29

39 가. 시약의조제 1) 나트륨 (Na) 표준원액 (1,000ppm) : 특급염화나트륨 (Sodium chloride: NaCl) 을 500~600 에서 40~50 분간가열하고데시케이터내에서방냉한후 0.254g 을취하여증류수로용해전량을 100ml로하여폴리에틸렌병에보관한다. 시판표준원액사용가능 2) 1% 칼륨용액 : 특급 KCl 19.07g 을증류수에녹여 1000ml로만든다. 나. 시료액의조제 칼슘분석법의시료액제조와동일 다. 측정 표준용액과시료액의나트륨농도가 1000ppm 이되도록하여원자흡광분광광도계 588.9mm 에서표준용액으로검량선을구한다음시료액의흡광도를구한다. 라. 계산 나트륨 (%) = 시료액의흡광도 /1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료중량 (g) 염분 (NaCl) 가. 적정법 1) 시약의조제가 ) 활성탄 (Activated charcoal) 나 ) 에틸에테르 (Diethyl ether) 다 ) 질산 (Nitric acid) 라 ) 황산철암모늄 (Ammonium ferric sulfate) 포화용액마 ) Carrez 용액 Ⅰ : 증류수에 2수염의초산아연 (Zinc acetate dihydrate) 21.9g을녹이고여기에빙초산 (Glacial acetic acid) 3ml를가하고증류수로 100ml까지희석하여만든다. 바 ) Carrez 용액Ⅱ : 황혈염 (Potassium ferrocyanide) 10.6g을증류수에녹여 100ml로만든다. 사 ) 0.1N-치오시안산암모늄용액 (Ammonium thiocyanate) 또는 0.1N-치오시안산칼륨용액 30

40 4 장. 무기물 (Potassium thiocyanate) (0.1N- 용액은순수한 K SCN 약 9.7g을증류수에녹여 1,000ml로만든다 ) * 표정 : 이미표정한 0.1N-질산은용액 20ml를삼각플라스크에취하고진한질산 0.5ml와황산철암모늄 (Ammonium ferric sulfate) 포화용액을 1ml가한다음뷰렛으로부터치오시안칼륨 (K SCN ) 표준용액을적하한다. 액이백색에서미홍색으로되는점에서적정을끝낸다. 적정에소요된치오시안산칼륨용액의ml수가 Vml이라면 0.1N-치오시안산칼륨용액의 F SCN = 20.0 F Ag / V이다. 아 ) 0.1N-질산은용액 : 특급질산은 17.0g을증류수에녹여 1,000ml로만든다. * 표정 : 특급염화칼륨을 100~120 에서 2시간건조하여데시케이터에서방냉하여 3.7g을정확히취하여증류수에녹여 500ml로만든다. 염화칼륨의양을 a g이라고하면 0.1N - 염화칼륨용액의역가는 F Cl = a/3.728 이다. 삼각플라스크에 0.1N-염화칼륨기준용액을정확히 20ml취하여 1% 옥살산칼륨용액 5 방울을가하고뷰렛에서질산은표준용액을적하하여염화은의침전을함유한황백색액이오렌지색으로되는점을종말점으로한다. 적정에소요된표준용액을 a ml, 사용한염화칼륨기준액을 b ml, 그역가를 F Cl 로하면 0.1N-질산은표준액의역가는 F Ag = F Cl b/a( 여기에서 b = 20이다 ) 2) 시료액의조제가 ) 유기물이전혀없는시료 10g미만 (Cl 함량이 3g미만 ) 의시료를 500ml메스플라스크에넣고증류수 ( 약 20 ) 400 ml를가하고믹서 (Mixer) 에서 30분간혼합한다음증류수로표선까지채우고혼합한다음여과한다. 나 ) 유기물이포함된시료 1 시료 5g을 250ml메스플라스크에넣고활성탄 (Activated charcoal) 1g을넣는다. 2 약 20 의증류수 200ml까지채우고여과한다. 3 Carrez 용액 Ⅰ 5ml를넣어잘혼합하고다시 Carrez 용액 Ⅱ 5ml를넣는다. 4 30분간믹서에서혼합한다음 250ml까지증류수로채우고여과한다. 3) 방법가 ) 앞에서얻은용액 25~100ml (Cl 함량이 150mg이하 ) 에질산 (Nitric acid) 5ml와포화황산철암모늄 (Ammonium ferric sulfate) 용액 5ml를넣는다. 나 ) 여기에과잉의질산은을넣는다. 다 ) 에테르 5ml를넣고침전물이응고되도록강하게흔들어준다. 31

41 라 ) 남아있는질산은용액 (10 ml ) 을 0.1N- 치오시안 (Thiocyanate) 용액으로적갈색이약 1 분 간지속될때까지적정한다. 4) 계산 염분 (%) = W/ 시료무게 (g) 1/ W : (V 1 FAg - V 2 Fscn) W : 염화나트륨mg V 1 : 0.1N - 질산은용액ml V 2 : 0.1N - 치오시안산암모늄용액, 또는 0.1N - 치오시안산칼륨용액ml F Ag : 0.1N - 질산은용액의역가 F scn : 0.1N - 치오시안산칼슘용액의역가 나. 퀀탑법 (Quantab chloride Titrator) 1) 기구 : 삼각플라스크, 비커 2) 시약 : 퀀탑 3) 시료액의조제시료 5g을 300ml삼각플라스크에취하고뜨거운증류수 45ml를가하여잘흔들면서염분을용해시킨후비커에 No.5A여과지로여과하여시료액으로한다. 4) 측정시료액에퀀탑 (No. 1176) 을담그고가운데의색이녹색으로변하면서위로올라가가로줄이완전히변하면반응이끝난것으로보고퀀탑을꺼내어황색으로변한점의눈금을읽어계산하는데염분의농도가높으면시료액을희석하여측정한다. 5) 계산눈금을읽은수치를표에서찾아그때의함량에희석배수를곱한다. 9. 염소 (Cl) 32

42 4 장. 무기물 가. 시약, 시료액의조제및측정법 : 염분정량시와동일 나. 계산 염소 (%) = W/ 시료무게 (g) 1/ W : (V 1 F Ag -V 2 Fscn) W : 염소 (Cl) mg V 1 : 0.1N-질산은용액ml V 2 : 0.1N-치오시안산암모늄용액또는 0.1N - 치오시안산칼륨용액ml F Ag : 0.1N-질산은용액의역가 F scn : 0.1N-치오시안산칼륨용액의역가 10. 망간 (Mn) 가. 원자흡광분광광도법 1) 시약의조제망간 (Mn) 표준원액 : 금속망간 (99.9%) 100mg을취하여왕수 ( 염산 3 : 질산 1) 5ml를가하여황색연기가없어질때까지가열용해한후방냉하여증류수로 100ml가되게한다. 시판표준원액사용가능 2) 시료액의조제 칼슘분석법의시료액조제와동일 3) 측정 미리예열한원자흡광분광광도계파장 nm에서측정하는데먼저표준원액을적당히 희석하여검량선을작성하고시료액의흡광도를구한다. 4) 계산 33

43 망간 (%) = 시료액의흡광도 /1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료중량 (g) 106 나. 분광광도법 ( 과요오드산칼륨법 ) 1) 시료액의조제 칼슘정량시와동일 2) 방법가 ) 전처리한시료를 100ml비커에넣고황산용액 (1+1) 10ml넣어가열증발시켜황산의흰연기를발생시킨다. 나 ) 냉각한다음물 30ml와인산 1ml를넣어가열하면서녹이고불용성물질에석출되면여과하고침전을씻어준다음여액과씻은액을합하여가열농축하여약 30ml로한다. 과요오드산칼륨 0.5g을넣어끓는수욕중에서 30분간끓인다. 과요오드산칼륨으로산화할때장시간끓여주면생성된과망간산이분해되므로주의하여야함다 ) 냉각시킨다음 50ml용량플라스크에옮겨증류수를표선까지채워흔들어섞는다. 이용액의일부를 10mm흡수셀에넣어분광광도계로 525nm에서흡광도를측정하고, 미리작성한검량선으로부터망간의양을구하고농도 ( mg /l) 를산출한다. 3) 계산 망간 (%) = 시료액흡광도 / 1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료무게 (g) 아연 (Zn) 가. 분광광도법 ( 진콘법 ) 1) 시약의조제가 ) 5% 수산화나트륨용액나 ) 1% 시안화칼륨용액 : 시안화칼륨 10g을물에녹여 1,000ml로한다. 이용액을강염기 34

44 4 장. 무기물 성음이온교환수지인 R-OH형에유출시키고수지가 R-CN형으로변화한다음의유출액을취한다. 다 ) 10% 포수클로랄용액 : 포수클로랄 (1수화물 ) 10g을물에녹여 100ml로한다. 라 ) 시료액의조제 : 칼슘정량시와동일 2) 방법가 ) 시료적당량을 100ml비커에취하여 5% 수산화나트륨용액을한방울씩떨어뜨려약 ph 7로중화한다. 나 ) 아스코르빈산나트륨 0.5g, 1% 시안화칼륨용액 1ml를넣고잘흔들어섞는다. 다음에염화칼륨 수산화나트륨완충액 (ph 9.0) 5ml, 진콘용액 3ml, 10% 포수클로랄용액 3ml를넣어흔들어섞고 2~5분간방치하여층장 10mm흡수셀에옮겨검액으로한다. 따로아연을함유하지않은물을취하여대조액으로한다. 다 ) 분광광도계로 620nm에서검액의흡광도를측정하고미리작성한검량선으로부터아연의양을구하고농도 ( mg /l) 를산출한다. 3) 계산 아연 (%) = 시료액흡광도 / 1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료무게 (g) 106 나. 원자흡광분광광도법 1) 시약의조제아연 (Zn) 표준원액 (1,000ppm) : 금속아연 (99.9% 이상 ) 100mg을염산용액 (1+3) 5ml로가열용해하여증류수로 100ml가되게한다. 시판표준액사용가능 2) 시료액의조제 칼슘분석법의시료액조제와동일 3) 측정 미리예열한원자흡광분광광도계파장 nm에서측정하는데먼저표준원액을적당히 희석하여검량선을작성하고시료액의흡광도를구한다. 35

45 4) 계산 칼슘의원자흡광광도법과동일 아연 (%) = 시료액흡광도 / 1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료무게 (g) 구리 (Cu) 가. 분광광도법 ( 디에틸디티오카바민산법 ) 1) 시약의조제가 ) 0.1% 메타크레졸퍼플에틸알콜용액나 ) 구연산 2암모늄용액, 에틸렌티아민테트라초산나트륨용액, 초산부틸 : 동시험용다 ) 암모니아수 (1:1) 라 ) 1% 디에틸디티오카바민산나트륨용액 : 디에틸디티오카바민산나트륨 (3수화물 ) 1.3g을물에녹여 100ml로한다. 착색용기에보관하여 14일이내에사용한다. 마 ) 시료용액 : 칼슘정량시와동일 2) 방법가 ) 전처리한시료적당량을분액깔대기에넣어 0.1% 메타크레졸퍼플에틸알콜용액 2~3 방울넣고구연산2 암모늄용액 2ml, 에틸렌티아민테트라초산나트륨용액 1ml를넣고암모니아수로엷은자색을나타낼때까지중화하고물을넣어 50ml로한다. 나 ) 1% 디에틸디티오카르바민산나트륨용액 2ml를넣고초산부틸 10ml를정확히넣어약 2분간세게흔들어섞고정치한다. 다 ) 초산부틸층을분리하고건조한여지로여과하고용액의일부를층장 10mm흡수셀에넣어분광광도계로 440nm에서흡광도를측정하고, 미리작성한검량선으로부터동의양을구하고농도를산출한다. 3) 계산 구리 (%) = 시료액흡광도 / 1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료무게 (g)

46 4 장. 무기물 나. 원자흡광분광광도법 1) 시약의조제구리 (Cu) 표준원액 (1,000ppm) : 금속동 (99.9% 이상 ) 100mg을질산 (1+2) 20ml를가하여가열용해하고증발건고 ( 蒸發乾固 ) 하고냉각후증류수를가하여용해전량을 100ml로한다. 시판표준원액사용가능 2) 시료액의조제 칼슘분석법의시료액제조와동일 3) 측정 미리예열한원자흡광광도계파장 nm에서측정하는데먼저표준원액을적당히희석 하여검량선을작성하고시료액의흡광도를구한다. 4) 계산 구리 (%) = 시료액흡광도 / 1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료무게 (g) 코발트 (Co) 가. 시약의조제 1) Co 표준용액 (1000ppm) 을 10ml를취하여 100ml메스플라스크에넣고증류수로표선까지채워 100ppm으로희석한다. 2) Spekker acid : 85% H 3 PO 4 150ml+H 2 SO 4 150ml+D.W. 700ml 3) Nitroso-R salt soln. : C 10 H 4 OHNO(SO 3 Na) 2 2g을증류수 100ml에녹인다. 4) Sodium acetate soln.. : NaOAC 3H 2 O(CHCOONa) 500g을증류수 100ml에녹인다. 5) 질산 (HNO 3 ) 나. 방법 37

47 전처리한시료적당량을 100ml메스플라스크에넣고 1:1 염산 5ml정도를넣어용해시킨후 100ml로정용하여이액을다시 100ml메스플라스크에 1ml를뽑아넣고코발트표준용액을 1, 3, 5ppm 비율로취하여 Spekker acid를각각 2ml씩뽑아넣고 Sodium acetate 용액을각각 10ml씩넣는다. Nitroso-R salt 용액을 5ml넣은후이액들을가열교반기에서끓기시작하면서 1~2분사이에질산 5ml을서서히넣는다. 이액들을방냉시킨후에 100ml로표선을채운후 2시간이내에비색계에서측정한다. 이때파장은 540nm이다. 단 blank는 Spekker acid 2ml, Sodium acetate soln.. 10ml만넣어 100ml메스플라스크에표선을채운다. 시료액도 std. 와같이최종희석시킨후측정한다. 다. 계산 코발트 (%) = 시료액흡광도 / 1ppm 기준흡광도 희석배수 100 시료무게 (g) 몰리브덴 (Mo) 가. 치오시안산나트륨법 1) 시약의조제가 ) 표준몰리브덴액 : 특급3산화몰리브덴 (MoO 3. 황산데시케이터중에서 24시간이상건조한것 ) 1.5g을소량의물로적시고, NaOH 5g을가하여녹인후, 물을가하여정확히 1l 로하여표준 Mo 원액을조제하고착색병에저장한다. 사용시이원액의일정량을물로정확히 100배희석한다. 나 ) 치오시안산나트륨 : NaSCN 10g을물에녹혀 100ml로한다. 다 ) 황산철 (Ⅲ) 액 : 황산철 (Ⅲ) 5g을물및황산 (1:1) 약 10ml에녹이고 100ml로한다. 라 ) 염화주석 (Ⅱ) 액 : 염화주석 (Ⅱ) 100g을염산 (1:1) 400ml를가해가온하여녹인후물을가하여 1l로하고소량의입상주석을가하여착색병에저장한다. 2) 공시액의조제시료 2~10g 을자제증발접시에취하고처음은열판상에서가열하여탄화시키고, 다음약 250 의전기로에넣고 1시간약 50 전후의승온온도로가열하여약 450 에서회화시킨다. 방냉후질산약 5ml를가해열판상에서가열하여분해하고다시가열을계속해 38

48 4 장. 무기물 산을거의증발시켜방냉한다. 방냉후온염산 (1 : 5) 약 25 ml를가해잠시가열하여녹이 고냉각후물을가해정확히 100 ml로한후즉시건조여지로여과한다. 3) 방법공시액의일정량을 100ml의메스플라스크에정확히취하고황산 (1:1) 5ml ( 황산으로분해한공시액에서는함유한황산량만큼감한다 ) 과염소산 5ml및황산철액 2ml를가하여혼합하고, 다시치오시안산나트륨액 16ml및염화주석 (Ⅱ) 액 10ml를공시액을진탕하면서서서히차례로가한후눈금까지물을가한다. 철에의한적색이없어진후용액이혼탁한경우에는 ( 혼탁이치오시안산동 (1) 에의한때는 1시간방치한후 ) 원심분리하여제거하고공시험의액을대조액으로파장 460nm부근에서흡광도를측정한다. 따로표준 Mo을몇단계로정확히취하고공시액의경우와동일조건에서조작하여작성한검량선에서 Mo의량을구한다. 나. 원자흡광분광광도법 1) 시약의조제가 ) 표준몰리브덴액 : 치오시안산나트륨법에준한다나 ) 8-퀴노리놀액 : 8-퀴노리놀 ( 옥신 : C 9 H 6 N OH) 20g을비커에취하고빙초산 50ml를가하여수욕상에서가열하여녹인후물을가하여 100ml로한다. 2) 공시액의조제 치오시안산나트륨법의공시액조제에준한다. 3) 방법공시액의일정량을 100ml의메스플라스크에정확히취하고, 1M 염산 10ml 8-퀴노리놀 5 ml및물을가하여약 80ml로하고잘진탕한후잠깐방치한다. 2-heptanone 또는 4-methyl -2-pentanone 5~10ml를가하고 1~2분간격렬하게진탕한후정치한다. 여기에물약 20ml를가하고상층의유기용매층에대해원자흡광분석기로파장 313.3nm에서흡광도를측정한다. 동시에표준몰리브덴액을몇단계로정확히취하고공시액의경우와동일조건에서조작하여작성한검량선에서 Mo의량을구한다. 15. 요오드 (I) 가. 대상시료 : 혼합광물질사료 ( 유기물이전혀포함되지않은시료 ) 39

49 나. 방법 200~300 ml의 Ni 접시에시료적당량을칭량하고약 5g Na 2 CO 3, 1:1 NaOH 5ml, 알콜 1 ml를가하여시료가축축히젖도록한다. 알콜을날리기위해 steam bath에서가열한다. 가열후, 시료가튀는것을방지하기위해약 100 에서건조한다. ( 약 30분정도 ) Ni 접시를 500 전기로에서 15분간방치한다.(500 에서태우는것은 Br 2 -H 2 O에의해서산화되는가용성유기물을탄화시키기위해필요하다. 필요하다면 500 이상에서진행하여도된다 ) 방냉후 25ml증류수를가하여시계접시를덮고서서히 10분간끓인다. 18cm여과지에여과하고끓는물로씻는다. (600ml비커에여과하고여과액은약 300ml가되어야한다 ) 메틸오렌지를지시약으로 85% H 3 PO 4 를과잉으로가하고 5분이상색이없어질때까지서서히끓인다. 약간의 salicylic acid 결정을가하고약 20 로방냉한다. 85% H 3 PO 4 1ml를가하고약 0.5g KI를가한다 N Na 2 S 2 O 3 로 I 2 를적정한다. 유리된 I 2 의색깔이거의없어지면 starch 용액을가한다. 다. 계산 : 1 ml 0.005N Na 2 S 2 O 3 = mg I 산화알루미늄 (Al 2 O 3 ) 가. EDTA 법 (Volumetric 정량법 ) 1) 기구 백금크루시블 ( 자제크루시블 ), 전기로, 비커, 수조 (Water bath), 세척병 2) 시약의조제가 ) 초산암모늄완충용액 (ph 4.8) : 초산암모늄 (Ammonium acetate) 77g을증류수 200ml에녹이고빙초산 57ml를넣은다음증류수로 1l가되게한다. 나 ) 에리오크롬블랙 T. 염화나트륨지시약 : 에리오크롬블랙 T(Eriochrome black T) 0.5g과염화나트륨 (Sodium chloride) 100g을분말형태로고르게혼합한다. 다 ) 0.05M- 초산아연용액 : 초산아연 (Zinc acetate) g 을증류수 1l에녹인다. 표정 : 0.05M-EDTA 용액 20ml를정확히비커에취하여증류수 50ml를가하고 ph10.7 암모니아, 염화암모늄완충액 3ml및에리오크롬블랙 T. 염화나트륨지시약약 40mg 을넣고 0.05M- 초산아연용액으로적정하여 Mol 농도계수를계산한다. 라 ) 0.05M-EDTA 용액 : EDTA-2Na g 을증류수 1l에녹인다. 40

50 4 장. 무기물 마 ) 암모니아. 염화암모늄완충액 (ph 10.7) : 염화암모늄 (Sodium chloride) 67.5g 을증류수에 용해시킨후암모니아수 (Ammonium hydroxide) 570 ml를가한다음증류수로 1l 를만 든다. 3) 시료액의조제시료 2g을백금크루시블 ( 또는자제크루시블 ) 에취하고탄산나트륨 (Sodium carbonate) 4g을넣어완전히혼합하고다시탄산나트륨 1g으로표면을덮고뚜껑을덮은후온도를서서히올려 850 이상에서 2시간용융하고 ( 완전히용융된것을육안으로점검 ) 방냉후증류수 30ml로내용물을씻어 300ml비커에넣은후다시농염산 30ml와과염소산 (Perchloric acid) 10ml로크로시블을잘씻어비커에넣고 Water bath에서백색가루가될때까지증발건고한후뜨거운증류수로녹여 No.6 여과지로여과하여전량을 500ml로하여시료액으로한다. 이때여과지에남아있는잔사는 0.5% 염산으로 10~12회씻어주고다시증류수로씻어준후중량을구하여규산으로한다. 4) 측정시료액 20ml를 300ml비커에정확히취하고 0.05M-EDTA 용액 30ml를정확히넣고초산암모늄완충용액 (ph 4.8) 20ml를넣은다음 5분간끓인후실온에서방냉한다. 이액에에탄올 55ml를넣고암모니아. 염호암모늄지시약 40mg정도넣고 0.05M-초산아연용액으로적정하는데, 종말점은엷은녹색에서엷은적색으로변할때로하고같은방법으로공시험을한다. 5) 계산 산화알루미늄 (%) = f 희석배수 (A-B) 시료무게 (g) 100 나. 중량법 1) 기구 백금크루시블 ( 자제크루시블 ), 전기로, 비커, 세척병, Water bath, 건조기, 원자흡광광도계, 분광광도계, 41

51 2) 시약의조제가 ) 0.5%(v/v) 염산 : 농염산 5ml를취하여증류수 1l 되게한다. 나 ) 암모니아수용액 (1:3) : 암모니아수와증류수를 1:3 비율로희석다 ) 2% 염화암모늄용액 : 염화암모늄 (Ammonium chloride) 20g을증류수로용해하여 1l 로한다. 3) 시료액의조제 Volumetric 방법과동일 4) 측정시료액중에서 200ml를취해서 300ml비커에넣고메칠레드지시약 2~3 방울을떨어뜨린후서서히교반하면서암모니아수 (1:3) 를가하여연노란색을띤은백색의침전이생기면멈추고가열하여탄산가스와암모니아를날려보낸후 No.6 여과지로여과하여침전을뜨거운증류수로충분히씻어준후 2% 염화암모늄용액으로 3회씻어주고뜨거운증류수로충분히씻어준후건조하여크루시블에넣고뚜껑을덮은후 800 에서 2시간태우고데시케이터에서 40분간방냉후무게를측정한다. 이때시료액에대하여산화철고 5산화인의함량을별도로구한다. 5) 계산 산화알미늄 (%) = 시료의중량 (g) : 2g X 250/500 잔사중량 - ( 산화철 + 5산화인 ) 시료무게 (g) 100 산화철과 5 산화인은상기시료중량에대한함량임 42

52 4 장. 무기물 17. 셀레늄 (Se) 가. 시약의조제 1) 셀레늄표준액셀레늄 0.5g을정확히칭량하여톨비이커에넣는다. 초산 10ml를가해수욕조에서가열용해한다. 과연소산 2ml를가하고가열하면서약 2ml정도가될때까지농축하고염산 5 ml를가하여 5분간가열한다. 방냉후증류수로 500ml메스플라스크에옮겨담고, 표선까지증류수를가하여셀레늄표준원액을조제한다. 사용시, 표준원액의일정량을염산 : 증류수 (1:100) 으로정확히희석하고 1ml중에 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1μg을함유하는각셀레늄표준액을조제한다. 2) 디아미노나프탈렌액 2,3-디아미노나프탈렌 0.1g을 200ml톨비이커에넣는다. 염산 : 증류수 (1:100) 을가하고 50 수욕조에서가온하면서용해한다. 방냉후이액을분액여두 A에넣고시클로핵산 40ml를가하여진탕한다. 수층 ( 하층 ) 을분액여두 B에넣고시클로헥산 40ml를가하여진탕하고수층을 No. 2S여과지로여과한다. 3) EDTA 용액에틸렌디아민 4초산2수소나트륨 2수화물 18.6g을증류수로용해하여 500ml로한다. 나. 시료용액조제분석시료 2g을정확히칭량하여 200ml의톨비이커에넣는다. 질산 20ml및과염소산 5ml를가하여시계접시를덮고하룻밤방치한다. 가열교반기에서서서히가열하다거품이사라지면온도를높여건고직전까지농축한다. 방냉후, 염산 5ml를가하고 5분간가열하여환원시킨다. 다시방냉후증류수로 100ml의메스플라스크에옮기고표선까지증류수를가하여시료액으로한다. 시료를넣지않고조제하여 blank로한다. 다. 방법시료액의일정량을 100ml의톨비이커에정확히넣는다. EDTA 용액 5ml를가하여 ph를염산 : 증류수 (1:4) 로 1.0~1.5로조정한다음염산 : 증류수 (1:100) 로 100ml의분액여두에옮겨담는다. 시클로헥산 10ml를정확히가하고 5분간진탕한다. 방치한후수층 ( 하층 ) 을버리고잔류액을염산 : 증류수 (1:100) 25ml씩 2회진탕세정한다. 시클로핵산층 ( 상층 ) 을시험관에옮겨담고, 적당량의무수황산나트륨을가하여탈수한후 No.2S여과지로여과하여시료액으로한다. blank용액및각셀레늄표준액을동일하게조제한다. blank용액을대조액으로하고시료용액에대하여여기파장 378nm및형광파장 520nm로형광광도를측정한다. 43

53 18. 규산 ( 이산화규소 -SiO 2 ), 규소 가. 중량분석법 1) 정의시료를용융처리하여수용성으로만든것을증발건고한후칭량하고여기에불산과황산을넣어가열하여규소를희산시켜전후차이에의한규산을구하는방법으로사료중의규산 (SiO 2 ) 성분을산출하는방법에대하여기술한다. 2) 측정기기및원리규산염에 Na 2 CO 3 과 K 2 CO 3 을넣고가열용융하면규산은 Na 2 SiO 3 또는 K 2 SiO 3 로 Mg는 KMgO 또는 MgCO 3 로되고, Al은 KAlO 2, NaAlO 2 상태로되어수용성이된다. 규산외의물질은용해, 여과과정을거쳐분리되게하고규산잔사를측정 3) 시약, 초자기구및기기가 ) 시약 1 용융합제 (Na 2 CO 3 : K 2 CO 3 5:7) 2 Hydrochloric acid( 염산 ) : 36 % 의반도체용 3 Water : 3차증류수 나 ) 초자기구 1 Tall beaker( 톨비이커 ) : 300 ml(pyrex 재질 ) 2 백금도가니 : 50 ml(850 이상에서견딜수있어야한다 ) 3 Filter paper : Ash free 제품 (No. 6) 으로한다. 다 ) 기기 1 회화로 (Muffle Furnace) : 250 부터 850 ± 10 까지정확하게조절가능한것이어야한다. 2 화학저울 (Chemical Balance) : 정확도는 g 정도 4) 분석방법 가 ) 알칼리용융처리 44

54 4 장. 무기물 1 백금도가니에용융합제 (Na 2 CO 3 과 K 2 CO 3 을 5:7로혼합 ) 2g와시료0.4g 정도를넣고혼합한후용융합제 1g을덮고 850 에서 2시간이상용융한다. 2 백금도가니가식으면용융상태를확인하고, tall beaker에백금도가니를넣고염산 (1:1) 을백금도가니에가한뒤방치하여용해시킨다. 백금도가니바닥에남은용융물질을 tall beaker 에여러번씻어넣는다. 3 tall beaker 를물중탕 97 에서완전건고될때까지건고하고, 건고위에진한염산을적시고증발, 건고시킨다. 이것을 5회이상반복한다. 4 tall beaker 에 1%HCl 을넣어건고물질을녹인다음 No.6 거름종이에조용히붓고 tall beaker 를 1%HCl 로수차씻어넣는다. 1% HCl로용융물질거르는작업을 5회이상반복한다. 다시온수로 5회이상씻어내린다. 여과지에남아있는잔사에 0.5% 염산으로 10회이상씻고다시증류수로씻어건조시킨다 에서 30분간강열한후데시케이터에서방냉하고무게를측정한백금접시또는자기접시에거름종이를넣고온도를서서히올려 600 에서 2시간회화후같은 desiccator 에서방냉한다. 나 ) 데이터분석및정리 1 함량을규산 (SiO 2 ) 으로나타낼경우함량 (%)=(5) 의건조전후의무게차 (g)/ 시료량 (g) 함량을규소 (Si) 로나타낼경우함량 (%)=(5) 의건조전후의무게차 (g)/ 시료량 (g) 나. 알칼리용융처리후 ICP분석법 1) 측정및분석원리규산을알칼리용융하면규산은수용성이된다. (SiO 2 +Na 2 CO 용융 Na 2 SiO 2 +CO 2 ) 수용상태의규소를고주파유도코일에의하여형성된 Ar Plasma 에도입하여 6000~8,000 o K에서원자가여기상태 (excited state) 로되었다가기저상태 (ground state) 돌아갈때방출하는발광선및발광광도를측정하여규산을분석하여농도를산출한다. 2) 기기 전기로. 백금도가니. ICP-AES. 열판. 3) 시약 탄산나트륨 (Na 2 CO 3 ) 4) 시료의전처리 45

55 가 ) 백금도가니에시료 0.25g정도를채취하여탄산나트륨 1g과충분히혼합한다음, 그위에탄산나트륨 1g을덮는다. 나 ) 이것을전기로에넣고, 1000 에서 30분간용융한다. 다 ) 식힌다음, 증류수를도가니의 80% 정도넣어열판위에서열을서서히가열녹인다. 이과정을 3차례정도반복하여 flask(pvc)100 ml에넣고, 물로 make- up한후 filter paper (No. 6) 로거른다. 라 ) 처음거른용액은버리고거른액 1ml를정확히취하여 flask (PVC)50 ml에넣고 0.4N Na 2 CO 3 make-up 한다. 화학천칭을이용하면정확한배수값을얻을수있다. 5) ICP 기기분석가 ) 검정파장 nm 에서분석한다. 기기의 warming-up 은 25분이상실시한다. 나 ) Standard 는분석물질농도가검량선중앙에올수있도록하고 3~4단계의표준용액을조제한다. 표준용액은실내온도에서화학천칭을이용하여제조하고 matrix 는 0.4N Na 2 CO 3 한다. 시료의 matrix 와일치시킨다. 다 ) 19. ICP 발광분광분석법에따른다. 6) 데이터분석및정리가 ) 함량을규산 (SiO2) 로나타낼경우규산함량 (%)= 분석치 (ppm) 희석량 ( ml )/ 시료량 (g) ,000 나 ) 함량을규소 (Si) 로나타낼경우규소함량 (%)= 분석치 (ppm) 희석량 ( ml )/ 시료량 (g) 10,000 7) 분석결과처리 규산의측정값은일반적인등록치의 1/10 의수치까지기록하되, Data 의값은소숫점이 하 2 자리까지로보며, 소숫점이하 3 자리에서반올림한다. 46

56 4 장. 무기물 19. ICP 발광분광분석법 가. 표준용액의제조 1) 단일원소표준용액표준곡선작성을위해서표준용액계열을만드는보존용액으로서, 아래와같이만들어 (1000μg / ml ), 적당히필요한농도로희석하여사용한다. Na : NaCl 2.542g 을정밀히달아물에녹여 1l로한다. Mg : Mg(NO 3 ) 2 6H 2 O g 을정밀히달아물에녹여 0.1N 질산으로 1l로한다. P : (NH 4 ) 2 HPO g 을정밀히달아물에녹여 1l로한다. K : KCl 1.907g 을정밀히달아물에녹여 1l로한다. Ca : CaCO g 을정밀히달아소량의염산을가하여녹이고 0.1N 염산으로 1l 되게한다. Cr : K 2 Cr 2 O g 을정밀히달아물에녹이고 0.02N 질산으로 1l되게한다. Mn : Mn 1.000g 을정밀히달아물에녹이고소량의 8N 질산을가하여가열하여녹인다음 0.1N 질산으로 1l되게한다. Fe : Fe 1.000g 을정밀히달아소량의 8N 질산을가하여녹인다음 0.1N 질산으로 1 l되게한다. Co : Co 1.000g 을정밀히달아소량의 8N 질산을가하여녹인다음 0.1N 질산으로 1 l되게한다. Cu : Cu 1.000g 을정밀히달아소량의 8N 질산을가하여녹인다음 0.1N 질산으로 1 l되게한다. Zn : Zn 1.000g 을정밀히달아소량의 8N 질산을가하여녹인다음 0.1N 질산으로 1 l되게한다. As : As 2 O g 을정밀히달아소량의 1N 질산을가하여녹인다음 0.25N 염산으로 1l되게한다. Se : SeO g 을정밀히달아소량의물로녹이고 0.5N 질산으로 1l 되게한다. Mo : (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 H 2 O 1.841g 을정밀히달아물에녹이고 0.5N NH 4 OH로 1l 되게한다. Cd : Cd 1.000g 을정밀히달아소량의 8N 질산을가하여녹인다음 0.5N NH 4 OH로 1 l되게한다. Hg : HgCl g 을정밀히달아물에녹인다음 0.5N 질산으로 1l되게한다. Pb : Pb 1.000g 을정밀히달아소량의 8N 질산을가하여가열하여녹인다음 0.1N 질산으로 1l되게한다. Al : Al 금속 1g을 6N 염산에녹여물로희석하여 1l 되게한다 47

57 Si : SiO g 을백금도가니에넣고무수탄산나트륨 2g을가하여용융시킨다음물로녹여 1l가되게한다. 2) 혼합표준용액 : 단일원소표준용액을써서조제한다원소분석용표준곡선작성을위한혼합표준액으로한다. 나. 방법 1) 기기조건가 ) 고주파출력 : 수용액시료의경우 0.8~1.4kW, 유기용매의경우에도 1.5~2.5kW 로설정. 나 ) 가스유량의설정 : 냉각가스, 보조가스, 캐리어가스의 3개의유로를지닌플라즈마토취에서각각의가스유량을 10~18l/min, 0~2l/min, 0.5~2l/min 의범위로설정. S, P의진공자외역의발광측정으로는진공분광기혹은가스파- 지분광기를사용하여다시플라즈마와분광기간의광축을알곤또는질소가스로치환한다. 다 ) 시험용액도입량 : 캐리어가스유량은 1~2l/min 일때빨아올리는양은 1~2ml /min 이표준라 ) 플라즈마관측높이 : 유도코일상단에서 15~18 mm인범위로한다. 다만, 알칼리원소의경우에는 20~25mm범위로한다. 마 ) 분석선 : 일반적으로다음의최고감도의분석파장에설정한다. 다만, 용액중의분석대상원소농도가높아스케일아웃하는경우에는저감도분석선을쓴다. 최고감도의분석선파장에는분광간섭을받을경우에는분광간섭을받지않는파장을선택한다. As I K Se Ca Mg Mn Mo Fe Na Cd Co Cr Cu P Pb Zn Hg S Al Si ) 표준곡선법 원소농도가다른각혼합표준용액중의각원소의농도를미리데이터처리장치에기억시킨다음각혼합표준용액을플라즈마에도입하여각원소의스펙트럼선강도를측정하여표준곡선을작성한다. 그다음시험용액을플라즈마에도입하여스펙트럼선강도를측정하고다시백그라운드보정을하여표준곡선으로부터각분석대상원소의농도를구한다. 48

58 4 장. 무기물 3) 내부표준법혼합표준용액과시료용액의양쪽에내부표준원소로서 Y 또는 Co를 10ppm 되도록첨가하여분석대상원소의발광광도 / 내부표준원소의발광광도의값을각각에대하여측정한다. 혼합표준용액의각분석대상원소의발광강도의값을써서내부표준분석용표준곡선을작성하여, 그의표준곡선으로부터시험용액의발광강도의값에상당한각분석대상원소의농도를구한다. 표준곡선법과동일하게백그라운드보정을한다. 4) 표준첨가법시험용액을 10ml식 4개의시험관에분취하여그중의 3개에는혼합표준용액을시험용액중의분석대상원소량의약 0.5, 1.0, 1.5배로되도록첨가한다. 각시험관의용액에대해서발광강도를측정하여 4개의측정점으로부터얻은직선을외삽하여각분석대상원소의농도를산출한다. 표준곡선법과동일하게백그라운드보정을한다. 49

59 5 장. 유해중금속 1. 크롬 (Cr) 가. 원자흡광분광광도계법 (Atomic absorption spectrophotometry) 1) 기구 원자흡광분광광도계, 자제크루시블, 전기로, 메스플라스크 2) 시약의조제가 ) 제3인산칼륨 (Potassium phosphate tribasic) 용액 : 제3인산칼륨 50g과수산화칼륨 25g을증류수에용해하여 100ml로한다. 나 ) 크롬표준용액 : 금속크롬 (Chromium 99.9% 이상 ) 100mg을왕수 ( 王水 ) 5ml에녹이고전량을 100ml로하거나또는특급중크롬산칼륨을유발을이용하여분말로하고 100~ 110 에서 3~4시간건조한후방냉하고 0.283g 을증류수에녹여 1,000ml로한다. 이때크롬의농도는 1000ppm 이므로측정시희석하여사용한다. 3) 시료액의조제시료 10g을자제크루시블에취하고제3인산칼륨용액 1ml를가하여유리봉으로완전히혼합한후유리봉을탈지면으로씻어넣고예비회화시킨후 800 전기로에서 50분간태우고냉각후증류수로크루시블에남아있는내용물을용출하여 250ml메스플라스크에넣어표선까지맞추고하룻밤방치한후여과하여시료액으로한다. 4) 측정 원자흡광분광광도계 nm에서표준액으로검량선을작성한후시료액을측정하여계 산한다. 5) 계산 크롬 (ppm) = 시료액의흡광도 /1ppm 당기준흡광도 희석배수시료중량 (g) 50

60 5 장. 유해중금속 나. 비색법 (Diphenyl Carbazide 법 ) 1) 기구 분광광도계, 자제크루시블, 전기로, 메스플라스크 2) 시약의조제가 ) 크롬표준용액 : 원자흡광분광광도계법과동일나 ) 디페닐카르바지드 (Dipheyl carbazide) 용액 : 디페닐카르바지드 0.5g을아세톤 100ml에용해한다. 3) 시료액조제 : 원자흡광분광광도계법과동일 4) 측정시료액 20~30ml ( 크롬으로 50μg이하 ) 를 50ml메스플라스크에취하고황산 (1:6) 2ml, 디페닐카르바지드용액 1ml를가하고표선까지증류수로채우고혼합하여 30분간방치한후공시험액을대조액으로하여파장 540nm에서흡광도를측정한다. 따로표준용액을측정하여검량선을작성계산한다. 5) 계산 크롬 (ppm) = 시료액의흡광도 / 1ppm 기준흡광도 희석배수시료중량 (g) 2. 불소 (F) 가. 용량법 1) 기구삼구플라스크, 리비히냉각관, 전압조절기, 뷰렛, 메스플라스크, 맨틀히터또는알콜램프, 삼각플라스크, 자석교반기, 2) 시약의조제 51

61 가 ) 0.04N- 질산토리움 (Thorium nitrate) 용액 : 12수염의질산토리움 g 또는 4수염의질산토리움 g을증류수에녹여 1,000ml로한다. 나 ) 0.05% 아리자린레드 에스 (Alizarin red S) 지시약 : 아리자린레드 에스 0.1g을증류수에용해시켜 200ml로한다. 다 ) 염산용액 : 농염산 1ml를증류수로희석하여 250ml로한다라 ) 과염소산마 ) 규산바 ) 1% 수산화나트륨용액 : 수산화나트륨 10g을증류수로녹여 1,000ml로만든다. 3) 증류시료약 2g( 불소로서 2~6mg정도 ) 를삼구플라스크에넣고규산 0.5g과과염소산 20ml를가하고직경 3mm정도의초자구 ( 硝子球 ) 5개를넣은다음리비히 (Liebig) 냉각기 (90cm) 를연결하고 135~140 에서증류하여 250ml를받는다. 단, 유기물이많은시료는 10g 정도를포화수산화칼슘용액으로충분히적시고 500 이하에서 24시간회화한후삼구플라스크에옮긴다. 4) 적정증류액중에서 50ml를삼각플라스크에취하여아리자린레드 에스지시약 5방울을넣으면황색이되는데이때 1% 가성소다용액을가하여적색이되게하고다시염산용액을가하여황색으로변하게한후 2ml를더가하고 0.04N- 질산토리움용액으로적정하여적색으로변할때를종말점으로한다. 이때공시험 (Blank test) 도실시한다. 5) 계산 불소 (ppm) = (a-b) 전체증류액 ( ml ) f 사용증류액 ( ml ) 1 시료중량 (g) 106 * a : 0.04N-질산토리움용액적정치 ( ml ) b : 공시험시 0.04N-질산토리움용액적정치 ( ml ) = 0.04N- 질산토리움용액 1ml에해당하는불소의량 (g)( ) f : 0.04N - 질산토륨용액의역가 52

62 5 장. 유해중금속 나. 이온메타 (Ion meter) 법 1) 기구 이온메터, 비이커, 자석교반기 2) 시약의조제가 ) 3M-초산소다 (Sodium acetate) 용액 : 3수염의초산소다 408g을정확히취하여증류수로 1,000ml되게한다. 단용액의 ph가 7이되도록초산으로맞춘다. 나 ) 1.32M- 구연산소다용액 (Sodium citrate) : 2수염의구연산소다 222g을정확히취하여 250ml증류수에녹인후과염소산 28ml를첨가한후 1,000ml로만든다. 3) 시료액의조제가 ) 200ml비이커에불소농도가 400μg정도가되도록시료를정확히취한다나 ) 여기에 1N-염산 20ml를넣고 60 정도로가온하면서자석교반기로 20분간교반한다. 다 ) 200ml메스플라스크에 50ml초산소다용액과구연산소다용액 50ml를가한후증류수로표선까지취한용액을시료액으로한다. 4) 측정가 ) 이온미터에불소전극과비교전극을장치하고저농도의불소용액 (100ppm) 에담근후실온에서안정시킨다. 나 ) 시료액의불소농도와비슷한농도의표준용액을 100ml비이커에일정량을취하여 1N- 염산 10ml, 초산소다용액 25ml와구연산소다용액 25ml를첨가하고증류수로일정량을만든후교반기에서최저속도로서서히저어주면서전위차를읽는다. 다 ) 위와같은방법으로표준용액의전위값으로표준방정식을구한다. 라 ) 시료액일정량을 100ml비이커에취하여교반기로서서히저어주면서시료액의전위값을구한다. 5) 계산 불소 (ppm) = 기울기값 (ppm) 시료액의전위값 희석배수시료중량 (g) 53

63 3. 비소 (As) 가. 시약의조제 1) 실버디에틸디티오카바메이트피리딘 (Silver Diethyl dithiocarbamate pyridine) 용액 : 실버디에틸디티오카바메이트 1g을피리딘 (pyridine) 200ml에용해한다음차광하여냉암소에보관한다. 2) 아연 : 20~30 메쉬 (mesh) 의아연을 1% 황산동용액에서검게될때까지침적하였다가세척건조한다. 3) 염화제1주석 (Tin chloride) 용액 : 염화제1주석 4g을농염산 ( 특급 ) 250ml에녹이고증류수 250ml를가하여공전병에보관한다. 제조후 3개월이내에사용한다. 4) 초산납 - Glass wool : 초산납 ( 특급 ) 9.5g을증류수 100ml및초산한방울을넣은용액에녹인다음 glass wool을약 2~5mm으로잘라서이용액에적시고이것을꺼내어증류수로세척하고과량의액을제거한다음건조한다. 5) 요오드칼륨용액 (Potassium Iodide) : 요오드칼륨 16.5g을증류수에녹여 100ml로한다음차광하여보관한다. 6) 비소표준용액 : 3산화비소 (Arsenic trioxide) 를유발내에서미세한분말로만들어데시케이터에서건조하고그중 0.132g 을비이커에취하여 20% 수산화나트륨용액 5ml에녹이고증류수약 400ml를가한다음 10% 황산으로중화한다.( 리트머스종이로확인 ) 다시여기에 10% 황산 10ml와증류수를가하여 1,000ml로만들어보존용액으로한다. 보존용액 10ml를메스플라스크에넣고 10% 황산 10ml를넣은뒤에증류수로 1,000ml되게만든다. 이용액 1ml는 1μg의비소를함유한다. 7) 질산 (Nitric acid) : 원액사용 8) 카프릴알콜 (Caprilalcohol) : 원액사용 9) 과염소산 (Perchloric acid) : 원액사용 나. 시료액의조제 1) 건조시료 10g을 500ml분해플라스크에취한다음건조시료에대하여수분함량을 80% 정도되도록증류수를가한다음질산 20ml를가하고혼합하여실온에서 15분간방치한다. 처음에는서서히약하게가열하다가심한반응이중단되면냉각한다음황산 10ml를가하여다시서서히약하게가열한다. 이조작에서처음에기포가심한경우에는카프릴알콜 2~3방울을시료에가한다. 2) 내용물이암색 ( 검은색 ) 이되기시작하면질산 30ml씩을추가하고과염소산 1ml를넣어 54

64 5 장. 유해중금속 가열을계속한다. 아황산가스의흰연기가발생될때까지가열하다내용물이미황색에서무색으로될때분해를완료냉각한다. 주의 : 조작도중질산의추가가늦어져서내용물이회화되면비소가날아가고분해시간이길어진다. 3) 그다음증류수 40ml와포화수산암모늄용액 20ml를가하여아황산가스의흰연기가발생될때까지가열한다음냉각하여증류수로일정량을만들어시료액으로한다. 다. 방법 1) 시료액 25ml이하 (As 2 O 3 로서 2~10μg ) 를플라스크 A에취하고증류수 25ml가되게한다. 2) 여기에염산용액 (1:1) 5ml, 요오드칼륨용액 2ml및염화제1석용액 5ml를가하여실온에서 15분간방치한다. 단 Fe +3 을다량함유한경우에는염산하이드록실아민 0.5g을가하여녹이고수조상에서 10분간가열시킨다음염산용액 (1:1) 5ml를가하여냉각시킨다음요오드칼륨용액 5ml및염화제1석용액 5ml를가하여 10분간방치했다가수기 ( 受器 ) D에실버디에틸디티오카바메이트피리딘용액 3ml를넣는다. 3) 플라스크에아연 3g을넣고즉시흡수관 B 및유도관 C를연결한다. 관의끝을수기 ( 受器 ) 의바닥에닿게장치하고작은기포가연속적으로나오도록조절한다. 4) 이어서 20~25 에서 1시간방치한다음장치를분리한다. 유도관의내벽에부착된용액은수기내의용액과잘혼합시킨다. 5) 이용액을액층 1cm로하여파장 525nm부근에서 30분이내에흡광도를측정한다. 대조액은실버디에틸디티오카바메이트피리딘용액을사용한다. 따로작성한검량선으로부터비소의함량을계산한다. 6) 검량선의작성 : 0, 2, 4, 6, 8, 10μg에상당하는비소표준용액을사용하여시료액과동일하게조작하고흡광도를측정하여검량선을작성한다. 이검량선은매시험시마다작성하여야한다. 공시험을별도로실시한다. 라. 계산 비소 (ppm) = As( μg ) 희석배수 / 시료무게 (g) 55

65 4. 납 (Pb) 가. 디티죤 (Dithizone) 법 1) 기구 전기로, 분광광도계, 자제크루시블, 비이커, 가열판, 시계접시, 메스플라스크, 분액여 두 2) 시약의조제가 ) 구연산암모니움 (Ammonium citrate) 용액 : 구연산암모늄 45g에증류수 100ml를가하여용해시킨뒤페놀프탈레인지시약 2~3 방울을가하여적색이될때까지암모니아수를가한다. 납을제거하기위하여이용액에추출용디티죤클로르포름 (Dithizone chloroform) 용액 20ml를넣고흔들어디티죤용액이고유의녹색을유지할때까지같은방법으로반복추출한후물층에클로르포름 50ml를넣고 2회흔들어섞은후물층을분획하여취한다. 나 ) 아황산나트륨용액 : 아황산나트륨 ( 최순품무수 ) 15g에증류수를가하여 100ml로한다. ( 사용시에제조한다 ) 이용액에디티죤클로르포름용액 20ml넣고흔들어디티죤용액이고유의녹색을유지할때까지같은방법으로반복추출한후물층에클로르포름 50ml를넣고 2회흔들어섞은후물층을분액하여취한다. 다 ) 10% 시안화칼륨용액 : 시안화칼륨 50g에증류수를가해서 100ml로한다. 이용액을추출용디티죤클로르포름용액 20ml를넣고흔들어디티죤용액이고유의녹색을유지할때까지같은방법으로반복추출한후물층에클로르포름 50ml를넣고 2회흔들어섞은후물층을분액하여취한다. 단용액중에잔존하는디티존을제거하기위하여이물층을클로르포름으로 10~20 회반복하여씻는다. 수용액에증류수를가하여 5배희석하여사용한다. 라 ) 묽은시안화칼륨용액 : 10% - 시안화칼륨용액 10ml에증류수를가하여 100ml로한다. ( 사용시제조한다 ) 마 ) 납 (pb) 표준용액 : 질산납 (Lead nitrate) g 을질산 (2.5 : 97.5) 에녹여 100ml로하여보존용액으로한다. 사용시이것을질산 (1:99) 으로 10배또는 1,000배로희석하여표준용액으로한다. 납표준용액 1ml = 10μg또는 1μg Pb 바 ) 추출용디티죤클로르포름용액 ( 시약정제용 ) : 디티죤 ( 분말 ) 0.03g을취하여클로르포름 100ml에녹여여기에암모니아수 (1:99) 100ml를가하여흔들어섞은후물층을분취한다. 다시클로르포름층을암모니아수 (1:99) 100ml씩으로 2회동일하게조작하여물층을합하고클로르포름 20ml씩으로 3회씻는다. 물층에염산용액 (1:1) 을가하여약산성 56

66 5 장. 유해중금속 으로한다음클로르포름 200ml씩으로 2회추출한다. 클로르포름추출액을합하고클로르포름으로전량을 1,000ml로만들어차광하여냉암소에보존한다사 ) 디티죤벤젠용액 ( 정량용 ) : 디티죤분말 0.05g을벤젠 100ml에녹이고여기에암모니아수 (1:99) 100ml를가하여잘흔들어섞고물층을분취한다. 다시벤젠층을암모니아수 (1:99) 100ml씩으로 2회동일하게조작하여물층을합하고벤젠 20ml씩으로물층을 3 회씻는다. 또물층에염산용액 (1:1) 을가하여약산성으로한뒤벤젠 200ml씩으로 2 회추출한다. 벤젠추출액을합하고벤젠을가하여전량을 1,000ml로하여원액으로한다. 원액벤젠으로 10배희석한용액에대해서벤젠을대조액으로하여층장 10mm에서파장 620nm부근의흡수극대파장에서흡광도 A를측정한다. 이때원액 1,000ml는 70.6 Amg의디티죤을함유하게된다. 사용시원액 [20,000/(70.6 A)] ml을취하고벤젠을가하여 1,000ml로하여사용한다. 이디티죤벤젠용액 1,000ml는디티죤 20mg을함유하게되며사용시에제조한다. 3) 시료액제조 : 건식 ( 회화 ) 법가 ) 건조시료 2~10g 을 30ml크루시블에취하여건조기에서건조한후전기곤로상에서예비회화한다. 나 ) 약 250 로가열된전기로에넣고온도를높여완전히회화할때까지 500 이하로가열한다. 다 ) 24시간후아직회화가충분히되지않은경우에는질산용액 (1 : 1) 2~5ml를가하여증발건고시킨다음회화를계속하여 ( 경우에따라반복 ) 완전히회화시킨다. 라 ) 방냉후크루시블내의회분이튀지않도록조심스럽게증류수로적신후농염산 2~ 4ml을가하여수조상또는건조기에서건고시킨다. 마 ) 건조시킨후농염산 2ml을가하고가온하여녹인후에불용물이잔존할때에는유리여과기로여과한다바 ) 유리여과기내의잔류물에소량의염산을넣은다음농염산과 50% 구연산암모늄용액을 1:1로섞은용액적당량을넣고가열한후다시 40% 초산암모늄용액 0.5~1 ml씩으로반복하여씻어세척액에합하여일정량으로만들어 50~100 ml를시료액으로한다. 4) 측정가 ) 시료액 50ml을취하여구연산암모늄용액 2ml및메틸레드지시약 2방울을가하고용액이황색 (ph 8.5~10) 을나타낼때까지암모니아수를떨어뜨려넣고 ( 滴加 ) 증류수로전량을 100ml정도로한다. 나 ) 여기에 10% 시안화칼륨용액 10ml와아황산나트륨용액 10ml를가하여혼합하고수조 57