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Transcription

1 제출문 환경부장관귀하 본보고서를 수질측정키트 및이를이용하는분광광도계형수 질분석기개발 총연구기간 년 월 일 ~ 년 월 일 의최종보 고서로제출합니다 년 월 일 주관연구기관명 주 휴마스연구책임자 이근헌연구원 민병섭 한대호 전은경 송한태 위탁기관명 한국과학기술원위탁연구책임자 양지원연구원 백기태연구원 양중석 위탁기관명 한국표준과학연구원위탁연구책임자 정세채연구원 전병혁 - 1 -

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4 S U M M A R Y The study was aimed to establish a technique, one of the an analysis method for water and wastewater, using a kit and instrument(spectrometer) which have several merits such as accuracy, correction, and simplicity. Up to date, the analyzing kit and instrument have been widely used to analyze contamination rate of water, but these items have depended entirely upon the foreign productions. If this research will carry out an successive achievement, the foreign-produced goods will be replaced by domestic merchandises. Because the replacement from foreign-made productions to domestic productions, we should will expect to ship abroad the technology. In addition to these properties of innovative technique, accuracy, correction, and easiness, that will go far toward solving nation's environmental pollution on the water system. As a result of these study, 25 kinds of kits ; phenolics, sulfate, sulfide, chromium(6+), chromium(total), cadmium, manganese, total organic carbon, total chlorine, free chlorine, cyanide, hardness, lead mercury, copper, molybdenium, zinc, nikel, aluminum, fluoride, arsenic, PCB, anion detergent, were already developed as the results of the current investigation. These analysis kit's deflection is 5 percent between standard materials, and standard deflection is 5 percent, and repeat deflection is 5 percent, and negligence deflection is 1 percent. Also, water analyzers derived from this study have the characteristics as follows 1) Beam band rang is 6nm 2) Scattering beam is <0.5 % T 3) Beam rang is from 330 to 1,000 nm 4) Accuracy is ±0.2 % The procedure of research development based on the methods of EPA, AWWA, and fairness test process of korea. The conclusion on an annes, addictive condition, development process, etc. were reached thru paper - 4 -

5 work. At the end of the study, 7 kinds of kits and analyzers have been sold to users. Now, we begin an applicable investigation for the top of function and performance

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19 구분 내 용 원리 Sulfate이온이아세틱애시드가있는조건에서염화바륨과침전하여황산바륨이된다. 이황산바륨현탁액의흡광도를측정한다. 측정파장 420nm - Conditioning Reagent 용액제조 ; Hydrolic Chloride, Ethanol or Isopropanol, Sodium Chloride, Glycerol - Barium Chloride 분말 : mesh 사용 방해물질 - 부유물, 다량의 Silica, 다량의유기물, 온도 - 측정시료 100mL를 250mL 삼각플라스크에넣고 Conditioning solution 5mL를주입하여교반한다. 측정순서 - Barium Chloride를 mL첨가하고 1분간교반한다. - 4분간 30초간격으로흡광도를측정한다. 측정된최대값으로 다음식을이용하여계산한다. mg SO 2-4 /L = mg SO 2-4 X 1,000 / ml sample

20 구분 내 용 원리 황산이온의농도를 EDTA로적정한다. 측정파장 적정법 용액제조 - EBT 용액에리오크롬블랙 T 0.5g 과염산히드록실아민 4.5g 을에탄올에녹여 100 ml로한다 - EDTA 용액에칠렌디아민 4 초산 2 나트륨 (2 수염 ) 을 80 에서 5 시간건조하고, 데시케이터에서식힌다음 3.722g 을물에녹여 1l 로한후갈색병에넣어보존한다. 측정순서 - 종말점가까이서 ( 용액의색이적자색에서청색으로변할때 ) 염화마그네슘용액 (0.01M) 을정확히 2.0 ml넣고다시용액의색이청색으로변할때까지적정한다. - 소비된 EDTA 용액 (0.01M) 의ml (c) 를구하여다음식에따라검수에함유된황산이온의양 (mg/l) 을산출한다. 황산이온

21 구분내용 원리 Sulfide 이온이 Ferric Chloride 존재하에 Dimethyl-P-Phenylene diamine 과반응하여 Methylene Blue 를생성하는원리를이용 ( 일명 Methylene Blue Method) 측정파장 625nm - Amino-Sulfuric Acid Stock Solution Sulfuric Acid, N, N-Dimethyl-P-Phenylenediamine Oxalate, 물로구성 - Ferric Chloride Solution Ferric Chloride를물에녹여제조 - Sulfuric Acid Solution Sulfuric Acid와물로구성용액제조 - Diammonium Hydrogen Phosphate Solution Diammonium Hydrogen Phosphate((NH 4 ) 2 HPO 4 ) 를물에녹여제조 - Methylene Blue 용액표준화 Na 2 S를녹인표준용액과 Methylene Blue용액을비교하여검량선을작성하여 Methylene Blue용액 1방울이 Sulfide 일정농도가되도록한다. 방해물질색도, 탁도 1) 검량선작성 - A, B 샘플셀에시료 7.5mL 주입한다. - A 샘플셀에 Amino-Sulfuric Acid Stock Solution과 Ferric Chloride Solution 주입 - B 샘플셀에 Ferric Chloride Solution과 Ferric Chloride 용액주입 - 3-5분방치측정순서 - A, B 샘플셀에 Diammonium Hydrogen Phosphate Solution 주입 - 육안법 B 샘플셀에 Methylene Blue 용액이처음색이나타날때까지주입한후방울수를계수하여농도를계산 - 분광광도법표준용액을이용하여검량선을작성하여분석. B 샘플셀을 Blank로하여분석한다

22 구분 내용 원리 EPA 방법과동일 측정파장 664nm 용액제조 EPA 방법과동일, 조성에는차이가있음. 측정순서 EPA 방법과유사

23 구분내용 원리 측정파장 용액제조 Phenol 물질은 4-aminoantipyrine 과 Potassium ferricyanide 존재 하에 antipyrine dye 를형성하는원리를이용. 페놀류는모두다른 강도의발색을하므로측정치는시료에존재하는 Phenol - Direct Method 510nm - Chloroform Extraction Method 460nm - Copper solution - 인산 - Buffer solution NH 4 OH 에 NH 4 Cl 을녹여제조 - Aminoantipyrine solution - Potassium ferriccyanide solution - Ferrous ammonium sulfate solution 방해물질 측정순서 - 산화제, Sulfur 화합물 - Direct Method 1) 순수 100mL에 Buffer solution 2mL주입한후혼합한다. 2) Aminoantipyrine solution 2mL 주입한다. 3) Potassium ferriccyanide solution을 2mL 주입한다. 4) 15분후 510nm에서측정한다. - Chloroform Extraction Method 1) 순수 500mL를분액깔대기에담는다. 2) Buffer solution 10mL를주입한후혼합한다. 3) Aminoantipyrine solution 3mL 주입한다. 4) Potassium ferriccyanide solution을 3mL 주입한다. 5) 3분후 25mL의 Chloroform 주입하여 10회정도분액깔대기를회전, 코크를열어증기를뺀후 10회정도흔들어정치시킨다. 6) 여과한다. 7) 460nm에서흡광도측정

24 구분내용 원리 측정파장 용액제조 - Direct Method : 510nm - 추출법 : 460nm - AWWA 방법과유사 측정순서

25 구분내용 원리 Diphenylcarbazide 를산성조건에서 6 가크롬과반응시킨다. 반 응물은 Red violet 색을띤다. Chromium Total 은모든크롬을 6 가로환원시켜측정한다. 측정파장 540nm 간섭물질 용액제조 측정순서 약한영향 : Vanadium, Mercury, Molybdenum 강한영향 : Iron, Copper Stock solution : Potassium dichromate Sodium azide solution : NaN 3 를물에용해 Diphenylcarbazide solution : Diphenylcarbazide 를아세톤에 용해 Cupferron solution : Cupferron을물에용해 1. 방해물질제거 - Cupferron solution 과클로로포름을이용하여추출 2. 환원 - 6 가이외의크롬이온이있을경우 - 황산, 과망간산칼륨용액, Sodium azide 용액을이용하여환원 3. 측정 - Diphenylcarbazide 와반응시켜측정

26 구분내용카드뮴이특정조건에서 dithizone과반응하여발색을한다. 또원리한클로로포름으로추출된다. 측정파장 518nm 간섭물질 Stock solution : 순수한 Cd를 HCl(1+4) 용액에용해 Sodium Potassium Tartrate solution(spt) : NaKC 4 H 4 O 6 4H 2 O를물에용해 Sodium Hydroxide-Potassium Cyanide solution(shpc) : NaOH와 KCN을물에용해용액제조 Hydroxylamine Hydrochloride solution(hh) : NH 2 OH HCl을물에용해 Tartaric Acid solution(ta) : H 2 C 4 H 4 O 6 을물에용해 Thymol Blue Indicator solution(tbi) : thymolsulfonephthalein sodium salt를물에용해 1. 시료에 SPT, SHPC, HH, Dithizone solution 순서로약품을첨가한다. 혼합하여분액깔대기 (1) 에넣고클로로포름층을분리한다. 2. 클로로포름층을 TA solution이담겨있는다른분액깔대기 (2) 에넣는다. 측정순서 3. 분액깔대기 (1) 에클로로포름을주입, 반응시킨후클로로포름층을분액깔대기 (2) 로옮긴다. 4. 분액깔대기 (2) 를흔든후클로로포름층을버린다. 5. 분액깔대기 (2) 에 HH, Dithizone solution, SHPC solution을넣고반응시킨다. 6. 클로로포름층을측정셀에넣어흡광도를측정한다

27 구분 내 용 원리 Mn을 persulfate로산화시키면과망간산염 (permanganate) 를형성하면서발색 측정파장 525nm 간섭물질 Cl - Standard solution : Potassium permanganate 용액제조 Special reagent : HgSO 4 를물과질산에용해시킨후인산과 질산은을첨가. 측정순서 1. Mn 양이 0.05~2mg 이되도록시료를취한다. 여기에 Special reagent 와과산화수소를첨가한다. 2. 시료양이 90ml 가되도록농축또는희석 3. ammonium persulfate((nh 4 ) 2 S 2 O 8 ) 1g 을첨가한후 1 분간끓여서식힌다. 4. 물로희석하여 100ml 가되도록한다. 5. 흡광도를측정한다

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29 구분내용 원리 염소가요오드화칼륨 (KI) 와반응하면요오드화칼륨을유리시키 고유리된요오드이온이 N,N-diethyl-p-phenylene diamine(dpd) 와반응하면서발색하는원리를이용 측정파장 515nm 간섭물질 용액제조 측정순서 산화제, 탁도 Phosphate buffer solution disodium hydrogen phosphate(na 2 HPO 4 ), Potassium dihydrogen phosphate(kh 2 PO 4 ), disodium ethylenediamine tetraacetate dihydrate, HgCl 2 를물에녹인다. DPD indicator DPD oxalate, sulfuric acid(1+3), disodium ethylenediamine tetraacetate dihydrate Stock solution : KMnO 4 1. 검량선 :Stock solution을기준으로검량선작성 2. 시료에 Phosphate buffer 첨가 3. DPD indicator첨가 4. 흡광도측정

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31 구분내용 원리 Cu + (Cuprous) 이온이 Bathocuproine disulfonate(2, 9-dimet h y l - 4, 7 - d i p h e n y l - 1, p h e n a n t h r o l i n e d i s u l f o n i c acid disodium salt) 와물에용존되는오렌지색의킬레이트를형성하며이색깔은약 ph 3.5 로완충되며 Hydroxylamine hydrochloride 에의해서환원된다. 측정파장 484nm 간섭물질 Co, 잔류염소, Cr, Be, LAS 용액제조 Hydroxylamine hydrochloride 용액 : 50g 을 450ml 증류수에녹인다. Sodium Citrate 용액 : Na 3 C 6 H 5 O 7 2H 2 O 300g 을증류수에녹여 1L 로채운다. Disodium Bathocuproine 용액 : 1g 을물에녹여 1L 로맞춘다.. 측정순서 1. 시료를적당하게희석시켜시료 50ml를피펫을사용하여 250ml 삼각플라스크에넣는다. 2.50ml의바탕시료 (Blank) 와일련의구리표준액을준비한다. 3. 각각의시료에 1ml의 (1+1) 염산을첨가한후잘섞는다. 4.5ml의 NH 2 OH HCl 용액을첨가한후잘혼합한다. 5.5ml의 Sodium citrate 용액과 5ml의 Bathocuproine 용액을각각의시료에넣은후잘혼합한다. 6. 이시료를시료셀에옮기고 Blank 시료먼저 484nm에서흡광도를측정한후표준액과시료의흡광도를측정한다

32 구분내용 원리 구리이온이알칼리성에서디에틸디티오카르바민산나트륨과반응하여생성하는황갈색의킬레이트화합물을초산부틸로추출하여측정하는방법이다. 측정파장 440nm 간섭물질 비스머스 (Bi) 용액제조 m- 크레솔퍼플 - 에틸알코올 (0.1%) : m- 크레솔퍼플 0.1g 을에틸알코올 50ml 에녹이고물을넣어 100ml 로한다. 구연산이암모늄 : 구연산이암모늄 10g 을물약 80ml 에녹이고 m- 크레솔퍼플 - 에틸알코올 2-3 방울을넣고암모니아수 (1+1) 을한방울씩떨어뜨려 ph 를약 9 로조절하고물을넣어 100ml 로한다. 이액을분액깔때기에옮겨디에틸디티오카르빈산나트륨용액 2ml 와초산부틸 10ml 를넣어흔들어섞고정치하여분리한다. 다시구연산이암모늄층에초산부틸 10ml 를넣어흔들어섞고정치하여구연산암모늄층을분리하여건조한여지로여과하여초산부틸을제거한다

33 구분내용 암모니아수 (1+1) 증류수와암모니아수의부피비가 1:1이되도록제조한다. 디에틸렌디티오카르바민산나트륨용액제조 1.3g을물에녹여 100ml로한다. 에틸렌디아민테트라초산나트륨 2g을물에녹여 100ml로한다. 측정순서

34 구분내용 원리 철이산과 Hydroxylamine 에의하여 Fe 2+ ((ferrous) 상태로환원되 어용액상태로된후 ph 3.2 에서 3.3 사이에서 1,10-phenanthroline 으로처리되어착화합물을형성한다. 측정파장 510nm 간섭물질 산화제, 인산염, Co 용액제조 Ammonium acetate buffer: 250g의 NH 4 C 2 H 3 O 2 을 150ml에녹인다. 그리고 700ml의진한아세트산을넣는다. Phenanthroline 용액 : 0.1g의 1,10-phenanthroline을 100ml에녹이고 80 열을가하면서천천히교반시켜녹인다. Sodium acetate 용액 : 200g의 NaC 2 H 3 O 2 3H 2 O를 800ml 물에녹인다. 측정순서 1. 잘섞인시료 50ml를 125ml의삼각플라스크에넣는다. 2. 이곳에 2ml의 Con. 염산과 1ml의염산히드록실아민 (NH 2 OH HCl) 용액을넣는다. 3. 끓임쪽을몇개넣고가열한다.( 시료가 15~20ml로남을때까지 ) 4. 실온으로식히고 50ml 또는 100ml 용량플라스크또는네슬러튜브에옮긴다. 5.10ml의 NH 4 C 2 H 3 O 2 완충용액을넣는다. 6. 이곳에 4ml를 Phenanthroline을넣고증류수로용량을맞춘다. 7. 강하게섞은후발색이충분히되기까지 10~20분정치시킨다

35 구분내용 원리 측정파장 510nm 간섭물질산화제, 인산염 염산히드록실아민 : 10g의 NH 2 OH HCl을 100ml에녹인다. o-phenanthroline 용액 : 0.12g의o-phenanthroline을 100ml에녹용액제조이고 80 열을가하면서천천히교반시켜녹인다. 초산암모늄 : 50g의초산암모늄을녹여 100ml로한다. 1. 전처리한시료에질산 (1+1) 2ml를넣고끓인다. 2. 물을넣어 ml로하고암모니아수를넣고수분간끓여침전을생성시키고온수로침전물을씻는다. 3. 다시침전물을넣은후염산 6ml를넣고가열하여녹인후 100ml 용량플라스크에옮긴다. 측정순서 4. 물을넣어액량을 70ml로하고염산히드록실아민용액 1ml를넣고흔들어섞는다.. 5.5ml의 O-페난트로린용액을넣어흔든다. 6. 초산암모늄용액 10ml를넣고흔들어섞은다음실온까지냉각한다. 7. 물로채운후 20분간정치시키고 510nm에서측정한다

36 구분 원리 측정파장 620nm 내용 아연이온이 ph 약 9 에서진콘과반응하여생성하는청색킬레이트화합물의흡광도를측정하는방법 간섭물질 Cd +2, Al +3, Fe +3, Cr +3 용액제조 Stock solution : 순수한 Zn 을 HCl(1+1) 용액에용해 Sodium Ascorbate : 고순도고체시약 (USP) Potassium Cyanide solution : KCN 을물에용해 Buffer Solution : NaOH 와 H 3 BO 3 를물에용해 Zincon regent :2-carboxy-2'-hydroxy-5'-sulfofomazyl benzene 을물에용해 Cyclohexanone 측정순서 1. 농도별로표준액을준비한다. 2. Sodium ascorbate 0.5g를첨가한다. 3. 완충액을 5mL 첨가한다. 4. KCN 2mL를첨가한다. 5. Zincon 용액 3mL를첨가하고잘흔들어준다. 6. 이용액 20mL를취하여 50mL 삼각플라스크에넣는다. 7. Cyclohexaone 1mL를첨가하고 10초동안흔들어준다. 8. 두용액을깨끗한시료셀에옮긴후 Cyclohexaone 이첨가되지않은용액을사용하여영점을잡는다 9. 1분후 Cyclohexaone이첨가된시료의흡광도를측정한다

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38 구분내용니켈이온은암모니아약알칼리성에서디메틸글리옥심과반응하여니켈착염을클로로포름으로추출하고이것을묽은염산으로원리역추출한다. 추출액에브롬과암모니아수를넣어니켈을산화시키고다시암모니아알칼리성에서디메틸글리옥심과반응시켜생성한적갈색니켈착염의흡광도를측정. 측정파장 450nm 간섭물질 Mn 2+, Cu 2+, Zn 2+ 용액제조 Stock solution : 순수한 Ni 을질산 (1+1) 용액에용해 구연산이암모늄용액 : 구연산이암모늄 10g 를물약 80mL 에녹이고 m- 크레졸퍼플 - 에탄올용액 (0.1W/V%) 2~3 방울을넣어암모니아수 (1+1) 를한방울씩떨어뜨려 ph 를약 9 로조절하고물을 100mL 로한다. 이액을깔때기에옮겨디에틸디티오카르바민산용액 (1W/V%) 2mL 와초산부틸 10mL 를넣어흔들어섞고정치하여분리한다. 다시구연산이암모늄층에초산부틸 10mL 를넣어흔들어섞고정치하여구연산암모늄층을분리하여건조한여지로여과하여초산부틸을제거한다. 페놀프탈레인 - 에틸알코올용액 (0.5W/V%) : 페놀프탈레인 0.5g 를에틸알코올 90mL 에녹이고물을넣어 100mL 로한다. 이액에수산화나트륨용액 (0.02N) 을넣어액의색을홍색으로한다. 디메틸글리옥심 - 에틸알코올용액 (1W/V%) : 디메틸그리옥심 1g 를에틸알코올 (95W/V%) 에녹여 100mL 로한다. 클로로포름 Cyclohexanone 디메틸글리옥심수산화나트륨용액 (1W/V%) : 디메틸글리옥심 1g 을 1% 수산화나트륨용액에녹여 100mL 로한다. 측정순서 1. 시료적당량을 250mL 분액깔때기에넣고구연산이암모늄용액 5mL 를넣고흔든다. 2. 페놀프탈레인에틸알코올용액수방울을넣고암모니아수 (1+5) 를한방울씩넣어적색이될때까지중화하고암모니아수 (1+5) 2-3 방울을넣는다

39 측정순서 3. 디메틸글리옥심에틸알코올용액 2mL, 클로로포름 10mL를넣고 1분간세게흔들어섞고정치하여클로로포름층을분리하여다른 50mL 분액깔때기에넣는다 ( 수층에클로로포름 5mL 씩을넣어추출을 2회반복한후전체클로로포름층을 50mL 분액깔대기에합한다 ). 4. 암모니아수 (1+50) 10-20mL를넣고 30초간세게흔들어섞고정치하여클로로포름층을다른 50mL 분액깔대기에옮긴다. 5. 클로로포름층에염산 (1+20) 10mL를넣어 1분간세게흔들어섞고정치하여클로로포름층을분리한다. 6. 클로로포름층을다른분액깔때기에옮기고다시염산 (1+20) 5mL를넣어흔들어섞고정치하여클로로포름층을버린다. 7. 역추출한전체염산층을합하여 25mL 메스플라스크에옮긴다음브롬수 ( 포화 ) 2mL를넣어흔들어섞고 1분간방치한다. 여기에암모니아수 (1+1) 를한방울씩떨어뜨려중화하고암모니아수 (1+1) 2mL를추가하여디메틸글리옥심수산화나트륨용액 2mL와물을넣고표선까지채우고흔들어섞은다음 20분간방치하여검액으로한다. 9. 증류수 50mL를취하여시료방법에따라시험하여바탕시험액을대조액으로하여층장 10mm 흡수셀에옮겨 450nm에서검액의흡광도를측정한다

40 구분 내 용 원리 ph 6으로완충된상태에서 Eriochrome cyanine R이알루미늄과결합하여핑크색착화합물을형성한다. 측정파장 535nm 간섭물질 Fluoride, Polyphosphate Buffer:136g의 Sodium acetate을증류수에녹인후 1N의 acetic 용액제조 acid 40ml를넣은후 1L로한다. Eriochrome cyanine R 용액 : 0.3g을 50ml에녹인후 (1+1) acetic acid를이용하여 ph9에서 2.9로조절한후 100ml로맞춘다. 1. 잘섞인시료 25ml를 50ml의용량플라스크에넣는다. 2. 이곳에 1ml의 0.02N 황산을첨가한다. 3.1ml의아스코빅산용액을넣는다. 측정순서 4.10ml의완충액을넣고섞는다. 5.5ml의 Eriochrome cyanine R 지시약을넣고섞는다. 6. 증류수로 50ml로맞춘후 5분내지 10분정치시킨다. 7. 이시료를 535nm에서측정한다

41 구분 원리 내용시료속에존재하는 hypochlorous acid 또는 hypochlorite ion(free chlorine or free available chlorine) 의 chlorine은 DPD(N,N-diehyl-p-phenylenediamine) 지시약과즉시반응하여 Chlorine의농도와비례하여 Pink 색깔을형성한다. 측정파장 515nm

42 구분 내용 간섭물질산화제, 탁도 용액제조 측정순서 Phosphate buffer solution disodium hydrogen phosphate(na 2 HPO 4 ), Potassium dihydrogen phosphate(kh 2 PO 4 ), disodium ethylenediamine tetraacetate dihydrate, HgCl 2 를물에녹인다. DPD indicator DPD oxalate, sulfuric acid(1+3), disodium ethylenediamine tetraacetate dihydrate Stock solution : KMnO 4 1. 검량선 Stock solution을기준으로검량선작성 2. 시료에 Phosphate buffer 첨가 3. DPD indicator첨가 4. 흡광도측정

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44 구분내용 원리 음이온계면활성제를메틸렌블루우와반응시켜생성된청색의복합 체를클로로포름으로추출하여클로로포름층의흡광도를측정하는 방법이다. 측정파장 650nm 간섭물질 Fluoride, Polyphosphate 용액제조 알카리성붕산나트륨 :9.54g 의붕산나트륨을녹여 500ml 로하고 0.4% 수산화나트륨용액 500ml 와혼합한다. 메틸렌블루우 : 메틸렌블루우 0.25g 을물에녹여 1L 로한다. 1. 시험준비조작을한다.( 정치 분리 ) 2. 시료적당량을취하여분액깔때기 A에넣고클로로포름 10ml를넣어 1분간흔들고정치시킨다. 3. 클로로포름층을취하여분액깔때기 B로옮겨 1분간흔들어섞고정치한다. 측정순서 3. 클로로포름층을여과하고여액을 25ml 용량플라스크에옮긴다. 4. 분액깔때기 A 에다시클로로포름 10ml 를넣고 2-3 과정을반복한 다. 5. 여액을담은 25ml에클로로포름을넣어표선까지채운다. 6. 이용액의일부를층장 10mm 흡수셀에넣는다. 7. 이시료를 650nm에서측정한다

45 구분 내 용 작은양의납을포하고있는산성화된시료를 Ammoniacal 원리 citrate-cyanide 환원용액과혼합한후생성되는 Cherry-red 납디 티존을클로로포름으로추출하는방법이다. 측정파장 510nm 간섭물질 Bismuth. Cu, Hg Citrate-Cyanide 환원용액 :400g의 (NH 4 ) 2 HC 6 H 5 O 7, Na 2 SO 3 20g, NH 2 OH HCl 10g, KCN 40g을물에녹인후 1L로채우고 2L의 용액제조 NH 4 OH를혼합한후교반시킨다. Dithizone용액: Dithizone 0.25g을 250ml CHCl 3 에녹인다. 1. 산성화시킨 (ph 2) 시료 100ml를 250ml 분액깔때기에넣는다. 2.20ml의 (1+4) 질산과 50ml Citrate-Cyanide 환원용액을넣고잘저어준다. 3.10ml의 Dithizone 용액을넣는다. 측정순서 4. 뚜껑을덮고 30 초가강하게흔들어준다. 층이생기도록가만히 둔다. 5. 납이없는섬을분액깔때기에삽입하고아래층을뺀다. 6.1에서 2ml의 ChCl3층을버리고시료셀에나머지부분을받는다. 7. 이시료를 510nm에서측정한다

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47 구분내용납이온이시안화칼륨공존하에알카리성에서디티존과반응하여생성하는납디티존착염을사염화탄소로추출하고과잉의디티존을시원리안화칼륨용액으로씻은다음납착염의흡광광도를측정하는방법이다. 측정파장 520nm 간섭물질 구연산이암모늄 : 구연산암모늄 10g을물에녹여 100ml로하여디티존사염화탄소용액소량을넣어흔들어섞고정치하여사염화용액제조탄소층을분리한후변색하지않을때까지반복한다. 시안화칼륨 50g을물에녹여 1L로한다. 프탈산수소카륨 :40.844g을물에녹여 1L로한다. 측정순서 1. 시료적당량을취하여구염산이암모늄 5ml 와염산히드록실아민용 액 1ml 를넣어흔들어섞고잠시정치한다. 2. 암모니아수 (1+1) 를넣어알칼리성으로한다. 3. 시안화칼륨용액 5ml 를넣고 1 분간세게흔들어섞고정치하여사 염화탄소층을분리하여메스실린더에옮긴다. 4. 다시수층에디티존사염화탄소용액 2-3ml 를넣어흔들어섞고 정치하여사염화탄소층을분리한다. 변색되지않을때까지반복한 다. 5. 사염화탄소층을합하고사염화탄소를넣어 10ml 또는 20ml 로한 다. 6. 시안화칼륨용액 5ml 를넣어 1 분간흔들어섞고정치하여분리한 다. 7. 물 5ml 를넣어흔들어씻고정치하여물을완전히버린후사염화 탄소층을검액으로한다. 8.. 이용액의일부를층장 10mm 흡수셀에넣는다. 9. 이시료를 650nm 에서측정한다

48 - 48 -

49 - 49 -

50 구분 내 용 시료중의비소를 3가비소로환원시킨다음아연을넣어발생되는 원리 비화수소를디에틸디티오카르바민산은의피리딘용액에흡수시켜이 때나타나는적자색의흡광도를측정하는방법이다. 측정파장 530nm 간섭물질 용액제조 m-크레솔퍼플-에틸렌알코올:m-크레솔퍼플 0.05g을 에틸알코올 50ml에녹이고물을넣어 100ml로한다. 요오드화칼륨 : 요오드화칼륨 20g을물에녹여 1ml로한다. 디에틸디티오카르바민산은 : 디에틸디티오카르바민산은 0.5g을피리 딘에녹여 100ml로한다. 1. 시료의전처리를한다. 2. 전처리한시료적당량을취하여비화수소발생병에넣는다. 3. 요오드화칼륨용액 15ml와염화제일주석용액 5ml를넣고흔들어섞은다음 10분간방치한다. 4. 입상아연 3g을넣고신속히연결도관과디에킬디티오카르바민산 측정순서 은용액 5ml 를넣어둔흡수관을연결하고 25 수욕중에약 1 시간 방치한다. 5. 비화수소의흡수가끝나면흡수관안의피리딘용액을층장 10mm 흡수셀에넣는다. 6. 이시료를 530nm에서측정한다

51 λ

52 - 52 -

53 구분원리측정파장용액제조방해물질측정순서 내용시안이온은 ph 8 이하에서클로라민-T와반응하여염화시안으로전환된다. 이반응이완전히끝난뒤피리딘-바르비투르산용액을첨가하여형성된적-청색의흡광도를측정한다. 578 nm - 클로라민 -T 용액 : 100 ml 의물에클로라민 -T 1.0 g 을녹인다. - 피리딘 - 바르비투르산용액 : 15 g 의바르비투르산에충분한물을넣은뒤 75 ml 의피리딘을넣고섞는다. 15 ml 의염산을넣고섞은후실온에서냉각시킨다. - 아세테이트완충용액 산화제, 지방산, 황화물 1. 시료의전처리 - 요오드화칼륨종이에시료를한방울떨어뜨려서염소가있는지확인한다. 푸른얼룩이생기면 NaAsO 2 또는아스코르브산을넣는다. - Lead acetated 시험종이로황산화물이있는지시험한다. 색이어두워지면, 황산화물의농도가높을때는 lead acetate 를낮을때는 lead carbonate 를넣는다. - 대부분의방해물은증류를통해제거된다. 2. 검량선준비 - 1~10 μg의표준시안이온에수산화나트륨용액을넣어 40 ml 로희석한다 (0.02~0.2 μg CN - /ml) ml 의수산화나트륨희석액을검액으로사용하여표준용액과검액의흡광도를측정한다. 3. 색의형성 - 시료의일부를수산화나트륨희석용액으로 40 ml 로희석한다. - 1 ml 의아세테이트완충용액과 2 ml 의클로라민 -T 용액을넣고마개를막은뒤 2 분간섞는다. - 5 ml 의피리딘 - 바르비투르산을넣고증류수로희석한뒤 8 분간완전히섞는다 nm 에서흡광도를측정

54 구분 원리 내용 ph 9이하에서클로라민 T를넣어시안화물을염화시안으로바꾼다. 반응이완전히끝난후, 피리딘-바르비투르산혼액을넣으면색이형성된다. 측정파장 570 nm 용액제조미국 AWWA 방법과유사 방해물질황화물, 질산이온, 아질산이온 측정순서미국 AWWA 방법과유사 구분내용 ph 2이하의산성에서에틸렌디아민테트라초산이나트륨을넣고가열증류하여시안화물및시안착화합물의대부분을시안화수소로유출시원리키고수산화나트륨용액에포집한다. 포집된시안이온을중화하고클로라민 T를넣어염화시안으로하여피리딘 피라졸론혼액을넣어나타나는청색측정. 측정파장 620 nm - 클로라민-T 용액 (1 W/V%) : 클로라민 T(3수화물 ) 1.25 g을물에녹여 100 ml로한다. - 피리딘-피라졸론혼액용액제조 : 1-페닐-3-메틸-5-피라졸론 0.25 g을 75 의열수 100 ml에녹이고실온으로냉각하여비스 (1-페닐-3-메틸-5-피라졸론) 0.02 g을피리딘 20 ml에녹인액과섞는다. - 인산염완충용액 (ph 6.8) 방해물질산화제, 황화물

55 구분내용 1) 시료의전처리 - 지시약으로페놀프탈레인 에틸알코올용액 (0.5 W/V%) 2~3방울을넣고인산또는 2 % 수산화나트륨용액을사용하여중화하고시안증류장치를조립한다. 주입깔때기를통하여슬퍼민산암모늄용액 (10 W/V%) 1 ml와인산 10 ml 및에틸렌디아민테트라초산나트륨용액 ( 시안시험용 ) 10 ml를넣고수분간방치한다음증류플라스크를가열하여매분 2~3 ml의유출속도로증류를행한다. 2) 검량선준비 - 시안이온표준액 (0.001 mg CN - /ml) 1~10 ml를단계적으로취하여 50 ml용량플라스크에넣는다. 물을넣어 20 ml로한다음시료의시험방법에따라시험하여시안의양과흡광도와의관계선을작성측정순서한다. 3) 색의형성 - 전처리한시료 20 ml를정확히취하여 50 ml용량플라스크에넣고지시약으로페놀프탈레인 에틸알코올용액 (0.5 W/V%) 1방울을넣어조용히흔들어주면서용액의적색이없어질때까지초산 (1+8) 을넣는다 ( 약 1 ml 소요 ). - 인산염완충액 (ph 6.8) 10 ml, 클로라민 T용액 (1 W/V%) 0.25 ml 를넣고마개를막아조용히섞는다. - 약 5분간방치하고피리딘-피라졸론혼액 15 ml를넣고물을넣어표선을채운다음조용히섞고 25 의수욕중에서 30분간방치한다 nm에서흡광도측정

56 구분내용 원리 측정파장 570 nm 용액제조 방해물질 측정순서 SPADNS 측색법은불소와지르코늄발색시약과의반응을기초로한다. 불소는이발색시약과반응하여일부가무색의음이온복합체 (ZrF 6 2- ) 로해리된다. 불소의양이증가할수록색깔이엷어지게된다. - SPADNS 용액 : SPADNS (Sodium 2-(parasulfophenylazo)-1,8-dihydroxy-3,6- naphthalene disulfonate) 958 g 을물에녹여 500 ml 로한후암색용기에보관한다. - Zirconyl acid 용액 : ZrOCl 2 8H 2 O 133 mg 을물약 25 ml 에녹인후, 진한 HCl 350 ml 를가하고, 물로 500 ml 까지채운다. - Acid zirconyl-spadns 용액 : Zirconyl acid 용액과 SPADNS 시약을같은부피만큼혼합한다. 알칼리도, 알루미늄, 염화물, 염소, 인산염, 황화물 1. 시료의전처리 - 증류플라스크속에증류수 400 ml 를넣고황산 200 ml 를가한후비등석을넣고 180 가될때까지가열한다. 증류된것을버린다. - 온도를 80 로낮추고 300 ml 의시료를가한후 180 까지증류한다. - 만약시료에염소가남아있다면잔류염소 0.1 mg 당한방울 (0.05 ml) 의아비산나트륨용액을가하여이를제거한다. - 시료로부터오염물이어느정도축적될때까지황산을사용한다. 증류된시료가 3 mg F - /L 이상이되면 300 ml 의증류수를가하면서씻어준다

57 구분내용 측정순서 2. 검량선준비 - 불소이온표준액 (10 μg F - /ml) 을단계적으로취하여 50 ml 용량플라스크에넣고증류수로희석하여 0.1~1.4 mg F - /L 가되도록한다. - 단계별로조제된표준용액 50 ml 를시료의시험방법에따라시험하여불소이온의양과흡광도와의관계선을작성한다. 3. 색의형성 - 전처리한시료 50 ml 를 100 ml 용량플라스크에취하여 acid zirconyl-spadns 혼합액 10 ml 를가하고잘혼합한다 nm 에서흡광도측정

58 구분 측정순서 내용 1. 시료의처리 - 전처리한시료와 25 ml 디티존용액을분별깔때기에넣고흔든후유기층을다른분별깔때기에옮긴다 ( 이러한층분리최소세번이상반복 ). - 분별깔때기에서 50 ml 0.25 N 황산으로모은디티존추출액을씻어내고이용액을다른분별깔때기에옮긴다. 이용액에 50 ml 0.25 N 황산과 10 ml KBr 용액을넣고격렬하게흔든다. - 아래의디티존층을버리고클로로포름을소량넣어서물층을씻어낸후클로로포름을제거한다 ml 인산-탄산버퍼용액을각각의깔때기에넣고 10 ml 의디티존용액을넣는다. 격렬하게흔든후분리하여수은디티존을비이커에넣는다. - Na 2 SO 4 로물을잡은후수은디티존용액을 492nm에서흡광도를측정한다. 2. 검량선준비 - 0, 2, 4, 6, 8,10 μg /ml 수은을각각의비커에넣고시료의시험 방법에따라시험하여수은의양과흡광도와의관계선을작성

59 - 59 -

60 ψ

61 표 1. 측정파장별흡광도 농도 파장 450nm 520nm

62 - 62 -

63 - 63 -

64 - 64 -

65 농도 흡광도 450nm 520nm 상온반응가열반응상온반응가열반응 10mg/L mg/L mg/L

66 Time ( 분 )

67 표준시료농도 첨가량 1/2 배소정량 2 배 3 배 50mg/L mg/L

68 - 68 -

69 측정범위 (mg/l) 검량선식 10~70 Y = X ~250 Y = ~500 Y = X

70

71 - 71 -

72 25 20 y = x R 2 =

73 25 20 y = x R 2 =

74 - 74 -

75 표 5. A 용액과 B 용액을혼합한 kit 의시간경과에따른흡광도 0 mg/l 1.0 mg/l 2.0 mg/l kit 제조즉시 방치후 표 6. A 용액과 C 용액혼합 kit 의시간경과에따른흡광도 구분 농도 0 mg/l 0.5 mg/l 1.0 mg/l kit 제조즉시 방치후

76 표 7. 고농도에서의흡광도 (0~8mg/L) 농도 0 mg/l 2 mg/l 4 mg/l 6 mg/l 8 mg/l 흡광도 ~ ~ 농도 0 mg/l 0.4 mg/l 0.8 mg/l 1.2 mg/l 1.6 mg/l 2.0 mg/l 흡광도

77 표 9. 시료를 8ml 취한경우흡광도 No. 농 도 0.5 mg/l 1.0 mg/l 평균

78 농도 (mg/l) 흡광도 그림 8. 흡광도 VS 농도

79 No. 농 도 0.25 mg/l 0.5 mg/l 1.0 mg/l 평균

80 농도 (mg/l) 흡광도 그림 9. 흡광도 VS 농도

81 그림 10. 파장에따른흡광도변화

82 표 11. 표준시료측정결과 ( 즉시측정 ) 농도 No mg/l 0.5 mg/l 1.0 mg/l 평균

83 그림 11. 시간에따른흡광도의변화

84 농도 No mg/l 0.5 mg/l 1.0 mg/l 평균 구분 농도 0.25 mg/l 0.5 mg/l 1.0 mg/l 평균 Data 간 편차 2.45 % 5.91 % 3.20 %

85 0.8 농도 (mg/l) y = 0.462x R 2 = 흡광도

86 - 86 -

87 - 87 -

88 - 88 -

89 - 89 -

90 Cd 양 ( μg ) No 평균

91 - 91 -

92 - 92 -

93 25 20 y = x R 2 = Cd 양 ( μg ) 흡광도 (Abs.)

94 평균

95 25 20 Cd 양 ( μg ) 흡광도 (Abs.)

96 25 20 Cd 농도 ( μg ) NaOH-KCN solution I KCN 50% 첨가 흡광도 (Abs.)

97 - 97 -

98 Cd 양 ( μg ) No 평균

99 y = x R 2 = Cd 양 ( μg ) 흡광도 (Abs.)

100

101

102

103 12 10 농도 (mg/l) 흡광도 (Abs.)

104 10 8 농도 (mg/l) 흡광도 (Abs.)

105

106

107 No. 농도 (mg/l) 평균

108

109 25 20 y = x R 2 = 1 농도 (mg/l) 흡광도 (Abs.)

110 No. 농도 (mg/l) 평균 농도 (mg/l) 시간경과 0 일경과 1 일경과 5 일경과 Abs. 변화량 변화율 % 감소 % 감소 % 감소

111 25 20 y = x R 2 = 농도 (mg/l) 흡광도 (Abs.)

112 흡광도 (Abs.) 경과일수 (day)

113 No. 농도 (mg/l) 평균

114 y = x R 2 = 농도 (mg/ L) 흡광도 (Abs.)

115 20 16 농도 (mg/l) 12 8 시료량 5ml 시료량 6ml 시료량 9ml 흡광도 (Abs.)

116

117 λ λ λ

118 λ

119 λ

120 λ

121

122

123 Conc. of phenol ( mg /l) Absorbance

124 Conc. of phenol (mg/l) y = x R 2 = Absorbance

125 Conc. of phenol ( mg /l) Absorbance 예비실험일주일후 2 개월후 Time Conc. 0 1주일후 3주일후 5주일후 0.05 ppm ppm

126

127

128 농도 Abs Conc. of phenol (mg/l) y = x R 2 = Absorbance

129

130 λ λ λ

131 λ

132 λ

133 λ

134

135

136 Conc. of phenol (mg/l) y = x R 2 = Absorbance

137 Conc. of phenol ( μg /l) Absorbance

138 농도 Abs Conc. of phenol (mg/l) y = x R 2 = Absorbance

139

140 λ

141

142 λ

143 Δt(min) 희석배수

144 6 5 4 농도 abs

145 y = x R 2 = y = x x R 2 = 농도 abs

146 같은시료에대한 absorbance ( 반응시킨후 5 분후 ) 평균편차 (%)

147 희석배수 첨가한 abs. 첨가하지않은 abs

148 5 y = x R 2 = 농도 y = x x R 2 = abs

149 농도 (ppm) abs 농도 (ppm) y = x x R 2 = 1 y = x R 2 = abs

150 Vial A B Δt(day) 0일후 2일후 3일후 Δt(day) Vial A B C 0 일후 4 일후 7 일후 8 일후 13 일후

151 측정기관 휴마스 COD Mn (ppm) xxx 화학시험연구원 xxx 다른실험실및자가측정업체 xxx~xxx

152 λ λ

153 λ

154

155

156 농도 Absorbance ABS 농도

157 농도 (ppm) ABS AVE STDEV 편차 (%)

158 ABS. 농도 (ppm)

159 y = x R 2 =

160 y = x R 2 =

161

162

163

164

165

166 Absorbance ph

167

168

169

170

171

172 ph Carbon generation (mg)

173 ψ

174 ψ ψ

175 그림 57. 흡광도 vs 파장

176 그림 58. 측정파장별 Time Scan(0.05 Cr 3+ mg/l)

177 표 36. 시간에따른 ABS값변화 (0.05 Cr 3+ mg/l) Time Min ABS

178 그림 59. 측정파장별 Time Scan(0.7 Cr 3+ mg/l)

179 표 37. 시간에따른 ABS값변화 (0.7 Cr 3+ mg/l) Time Min ABS

180 표 38. xxx 용액의농도변화에따른산화력의변화 xxx 농도 0% 10% 20% 30% 40% 시료값 0.7mg/L 측정값 0.305mg/L 0.689mg/L 0.693mg/L 0.709mg/L 0.732mg/L 오차범위 56.43% 1.57% 1% 1.29% 5.29% 시료값 0.05mg/L 측정값 0.023mg/L 0.053mg/L 0.059mg/L 0.080mg/L 0.079mg/L 오차범위 54% 6% 18% 60% 58%

181 표 39. Cap의유무에따른 ABS값의차이 항온수조 ( 수욕상태 ) Cap Open Closed ABS

182 표 40. 가열시간에따른흡광도의변화 Heating Block( 직접가열 ) 가열시간 1 분 2 분 3 분 4 분 5 분 ABS

183 표 41. 유기물의농도에따른방해정도 유기물농도 0mg/L 5mg/L 150mg/L 200mg/L 500mg/L 흡광도 ψ 표 42. 산화력을높인경우의유기물방해정도의변화 유기물농도 0mg/L 300mg/L 400mg/L 500mg/L 흡광도

184 표 43. 철농도의변화에따른방해정도 Fe 농도 0mg/L 0.7mg/L 1mg/L 2mg/L 흡광도 표 44. Cu, V, Mo 농도의변화에따른방해정도 혼합시료농도 0mg/L 5mg/L 10mg/L 흡광도 ψ

185 T-Cr y = x R 2 = ABS 그림 60. 농도변화에따른흡광도 (0-0.7mg/L)

186 1.2 T-Cr y = x R 2 = ABS 그림 61. 농도변화에따른흡광도 (0-1.0mg/L)

187 ψ ψ ψ ψ

188 y = x R 2 = ABS 그림 가크롬검량선

189 농도 (mg/l) 흡광도 R

190 y = x R 2 = 그림 63. 최종검량선

191

192 그림 64. Cu 농도가 5mg/L 일때의파장변화에따른 흡광도값의변화

193 그림 65. Cu 농도가 1mg/L 일때의파장변화에따른흡광도값의 변화

194 표 46. Cu 농도에따른 Peak 흡광도파장 농도 (Concentration) 0.1mg/L 0.2mg/L 0.5mg/L 1.0mg/L 5.0mg/L Peak 흡광도값파장 482nm nm 484nm 480nm 482nm

195

196 그림 66. 시간의경과에따른흡광도의변화

197 표 47. Kit 조건의변화에따른 ABS 값의변화 농도 (mg/l) 각각시약첨가 ( 평균 ABS) kit 제조후측정 ( 평균 ABS)

198 표 48. 농도에따른흡광도의값 농도 (mg/l) 흡광도 R

199 표 49. Al, Mg, Ni, Zn 이 Cu 분석시미치는영향 방해물질 농도 0mg/L 100mg/L 200mg/L 400mg/L 500mg/L Al Mg Ni Zn 표 50. Al, Mg, Ni, Zn 이 Cu 분석시미치는영향 방해물질 Cr Co Cl 2 2.5/2.56 (2.4%) 농도 ( 표준농도 / 측정농도 ) 1mg/L 2mg/L 5mg/L 10mg/L 20mg/L 5/4.99 (0.2%) 2.5/2.57 (2.8%) 2.5/2.57 (2.8%) 5/4.93 (1.4%) 5/5.01 (0.2%)

200 표 51. 유기물이 Cu 분석시미치는영향 방해물질 농도 ( 표준농도 / 측정농도 ) 150mg/L 300mg/L 600mg/L 1500mg/L COD 2.5/2.57 (2.8%) 5/4.99 (0.2%) 5/4.99 (0.2%) 5/4.97 (0.6%)

201 표 52. 시료의 ph 값의변화에따른측정값의영향 시료의 ph 표준액흡광도측정흡광도오차 (%)

202 표 53. HCl 농도의변화에따른흡광도값의변화 HCl 의농도첨가량 (ml) 흡광도평균 (x+xx) 0.x (x+xxx) (x+xxxx) 0.x x x x x x x.x

203 표 54. Bathocuporine용액의첨가방법에따른흡광도값의변화 농도 (mg/l) 흡광도모든첨가시나중에첨가시 R 농도 (mg/l) 표 55. 측정파장변화에따른흡광도값의변화 450nm 484nm 파장 (HS-2000) (DR-4000) R

204 표 56. 정확도및정밀도측정 농도측정개수 1mg/L (0.207) 평균오차정밀도 (VC) % 0.47% 5mg/L (0.957) % 0.29%

205 표 57. 인공폐수의정확도 측정횟수 평균오차정밀도 농도 (mg/l) % 0.52% 표 58. 파장 450nm와파장 484nm에서의최종흡광도 농도 (mg/l) 450nm 484nm 파장 (Dr-4000) (Dr-4000) R

206

207 nm y = x R 2 = 그림 nm 에서의검량선

208 484nm y = x R 2 = 그림 nm 에서의검량선

209 표 59. 시간의경과에따른흡광도값의변화 5mg/L 제조후 2 주 3 주 4 주 7 주 10 주 19 주 * 6 달 흡광도

210 표 60. 첨가되는산농도에따른흡광도변화 농도산첨가량측정 ABS 0.x1ml Conc xxml xxxml xml xxml xxml xxml

211 그림 69. 파장변화에따른흡광도값의변화

212 표 61. 환원제의첨가량에따른흡광도변화 산농도환원제첨가량측정 ABS 1+x 1+xx 1% % % % 표 62. 전처리온도및시간에따른흡광도변화 가열온도 ( ) 가열시간 ( 분 ) 측정흡광도

213 표 63. Buffer 종류에따른흡광도변화 Buffer 측정 ABS 첨가량 첨가형태 Ammonium acetate ml 용액 비아세트산 Spoon(A) 분말 비아세트산 Spoon(A) 분말

214 표 64. Phenanthroline 용액첨가량에따른흡광도변화 농도 (mg/l) 첨가용액량 (ml) R

215 표 65. 농도에따른흡광도의값 농도 (mg/l) 흡광도 R

216 그림 70. 시간에따른흡광도변화

217 y = x R 2 = 그림 71. 한계농도측정검량선

218 표 66. 유기물이미치는영향 COD 농도 (mg/l) 표준흡광도측정흡광도오차 (%) , 표 67. PO 4 -P 가철분석시미치는영향 농도 (mg/l) 표준액흡광도측정흡광도오차 (%)

219 표 68. Co 농도변화에따른측정값의영향 농도 (mg/l) 표준액흡광도측정흡광도오차 (%) 표 69. Cu 농도변화에따른측정값의영향 농도 (mg/l) 표준액흡광도측정흡광도오차 (%)

220 표 70. 정확도및정밀도측정 농도측정번호 1mg/L (0.176) 평균오차정밀도 (VC) % 0.54% 표 71. 농도에따른흡광도의값 농도 (mg/l) 흡광도 R

221 y = x R 2 = 그림 72. 농도 0.1mg/L 에서 5mg/L 까지의검량선

222 6 5 4 y = x R 2 = 그림 73. 0mg/L 를포함하여작성된검량선

223 표 72. 시간의경과에따른흡광도값의변화 1mg/L 제조후 1 주 2 주 4 주 8 주 흡광도

224

225

226

227 농도 (mg/l) 흡광도 (Abs.)

228

229 y = x R 2 = 농도 (mg/l) 흡광도 (Abs.) 그림 76. 검량선

230

231 표 74. 측정파장에따른흡광도 농도 (mg/l) 620nm에서의흡광도 600nm에서의흡광도

232 6 농도 (mg/l) nm 600nm y = x R 2 = y = x R 2 = 흡광도 (Abs.) 그림 77 측정파장에서의검량선차이

233 표 75. Cr 3+ 가존재하는경우의방해정도 표준액농도 / 첨가되는 Cr 3+ Zn 1mg/L Cr 3+ 0mg/L Cr 3+ 10mg/L 오차 (%) 분취후 cyclohexanone 첨가 본 kit 에 cyclohexanone 첨가

234 0.9 흡광도 (Abs.) 시간경과 (day) 그림 78. 시간경과에따른흡광도의변화

235 ψ

236 ψ

237

238 실제농도 8:2 7:

239 mL 0.5mL Co nc.( mg/l)

240 λ

241 λ

242

243

244

245 Fe +3 의농도 (mg/l) ABS (Ni = 0.4mg/L) Ave. 측정농도 (mg/l) 농도편차 (%) Cu +2 의농도 (mg/l) ABS (Ni = 0.4mg/L) Ave. 측정농도 (mg/l) 농도편차 (%)

246 Mn +2 의농도 (mg/l) ABS (Ni = 0.4mg/L) Ave. 측정농도 (mg/l) 농도편차 (%)

247 Zn +2 의농도 (mg/l) ABS (Ni = 0.4mg/L) Ave. 측정농도 (mg/l) 농도편차 (%) Conc. of Nikel (mg/l) 1st. Absorbance nd R 2 ( 상관성 )

248 st. 실험 2nd. 실험 ABS

249 농도 (mg/l) ABS 최초실험일주일후 2 주일후 ABS 변화율 (%) ABS ABS 변화율 (%) ABS ABS 변화율 (%) 비고 Conc. of Nikel (mg/l) Absorbance

250 y = 1.196x R 2 = ABS

251

252 λ

253

254 λ

255 λ

256 516nm ABS λ

257

258

259

260 Ca 1mg/L Ca 0mg/L Mg mg/l

261 Mg 0mg/L Mg 0.1mg/ L Mg 0.2mg/ L Mg 0.4mg/ L Mg 0.6mg/ L Mg 0.8mg/ L

262 최초실험일주일후 2주일후농도 ABS ABS ABS (mg/l) ABS ABS ABS 변화율 (%) 변화율 (%) 변화율 (%) 비고 최초실험일주일후 2주일후농도 ABS ABS ABS (mg/l) ABS ABS ABS 변화율 (%) 변화율 (%) 변화율 (%) 비고

263 Conc. of Ca(mg/L) Absorbance

264 1 0.8 y = x R 2 = ABS

265 Conc. of Ca (mg/l) Absorbance

266 y = 2.341x R 2 = ABS

267

268 그림 94. 파장에따른흡광도의변화

269

270 그림 95. 가리움제첨가시시간에따른흡광도의변화

271 그림 96. 발색후시간에따른흡광도변화

272 첨가되는양 2Spoon 3Spoon 4Spoon 5Spoon 측정흡광도

273 농도 (mg/l) 표 88. 농도에따른흡광도값 흡광도 R

274 y = x R 2 = 그림 97. Al 의최종검량선

275

276 그림 98. 파장에따른흡광도변화

277 그림 nm 에서의흡광도값

278

279 그림 100. Cl 2 1mg/L 인농도에서시간에따른흡광도변화

280 그림 101. Cl 2 농도가 2mg/L 경우의시간에따른흡광도변화

281 g free cl y = x R 2 = g DPD y = x R 2 =

282

283 H 2 SO 4 첨가농도 (mg/l) 흡광도 기존 y = x R 2 = s 황산류분말첨가농도흡광도 y = x R 2 = 첨가없음 산첨가하지않음농도흡광도 y = x R 2 =

284 표 89. 농도에따른흡광도변화 농도 (mg/l) 흡광도

285 0.1-4mg/L y = x R 2 = ABS 그림 104. 농도 0.1mg/L 에서 4mg/L 까지의검량선

286 0.1-2mg/L y = x R 2 = ABS 그림 105. 농도 0.1mg/L 에서 2mg/L 까지의검량선

287 Vial + Powder 농도 흡광도 Powder 농도 흡광도

288 S, Free y = x R 2 = 그림 106. Vial + Powder 의검량선

289 P free y = x R 2 = 그림 107. Powder 첨가시의검량선

290 표 92. 농도및흡광도최종검량선농도 (mg/l) 흡광도 mg/L 제조후 1 주 2 주 4 주 13 주 흡광도

291 y = x R 2 = 그림 108. 최종검량선

292

293 그림 109. 파장에따른흡광도의변화

294 Spoon의종류작은스푼중간스푼큰스푼 1번큰스푼 2번 측정흡광도 표준액농도 0.12mg/L

295 그림 110. 농도 0.06mg/L 일때의시간에따른흡광도변화

296 그림 111. 농도 0.12mg/L 인경우의시간에따른흡광도변화

297 그림 112. 농도 0.24mg/L 인경우에시간에따른흡광도의변화

298 표 95. 최종검량선을위한농도에따른흡광도 농도 (mg/l) 흡광도

299 y = x R 2 = 그림 113. 허용측정범위를위한검량선작성

300 y = x R 2 = 그림 114. 최종검량선

301 Cl - 농도 (mg/l) 표준액농도표준액흡광도측정값오차 (%) , mg/L ,

302

303 그림 115. 농도 0.05mg/L 인경우에의흡광도변화

304 그림 116. 농도 0.5mg/L 경우에의흡광도변화

305 그림 117. 발색후시간에따른흡광도변화

306 표 97. 농도에따른흡광도 농도 (mg/l) 흡광도

307 y = x R 2 = 그림 118. 허용농도를위한검량선

308 표 98. 농도에따른흡광도 농도 (mg/l) 흡광도

309 y = x R 2 = 그림 119. 최종검량선

310 ψ

311

312 λ

313 λ

314

315

316 ψ Conc. of Mo (mg/l) 1st. Absorbance 2nd R 2 ( 상관성 )

317 st. 2nd ABS

318 농도 (mg/l) ABS 최초실험 1 주일후 3 주일후 ABS 변화율 (%) ABS ABS 변화율 (%) ABS ABS 변화율 (%) 비고 Conc. of Nikel (mg/l) Absorbance

319 60 50 y = x R 2 = ABS

320

321 그림 126. Pyridine 을 Blank 로잡고측정한파장 Scan

322 그림 127. 디에틸디티오카르마빈산을 Blank 로하고측정한파장 Scan

323 그림 128. 공정시험법의비화수소장치

324 그림 129. Standard Methods 의장 치

325 16mm vial 교반기 그림 130. 실험에사용된비화수소발생장치

326

327 그림 131. 시간의경과에따른흡광도의변화

328 y = x R 2 = 그림 132. 측정가능한농도를알아보기위한검량선

329 입상아연양 표준액농도 측정값 xg mg/L yg 표 103. 농도변화에따른흡광도값의변화 농도 (mg/l) 흡광도

330 y = x R 2 = 그림 133. 최종검량선

331 표 104. 인공시료를통한방해정도측정 표준액농도표준액흡광도평균측정농도오차 (%) 1mg/L

332

333

334

335

336 농도 (mg/l) 흡광도

337 y = x R 2 = ABS

338 항목시안이온표준원액 ( 약 1 mg CN - /ml) 시안이온표준액 (0.001 mg CN - /ml) 제조방법시안화칼륨 ( 표준시약 ) 2.51 g을물에녹여 1,000 ml로한다. 이액 10 ml를정확히취하여물을넣어 100 ml로한다. 시안이온으로서 10 mg에해당하는양의시안표준원액의ml수를정확히취하여 2 % 수산화나트륨용액 100 ml와물을넣어정확히 1,000 ml로한다. 인산염완충액 (ph 6.8) 인산이수소칼륨 34 g 과무수인산일수소나트륨 35.6 g 을물에녹여 1,000 ml 로한다

339 항목클로라민-T용액 (1W/V%) 피리딘-피라졸론혼액 제조방법클로라민 T(3수화물 ) 1.25 g을물에녹여 100mL로한다. 1-페닐-3-메틸-5-피라졸론 0.25 g을 75 의열수 100 ml에녹이고실온으로냉각하여비스 (1-페닐-3- 메틸-5-피라졸론 ) 0.02 g을피리딘 20 ml에녹인액과섞는다

340

341 test No. ABS 평균표준편차 흡광도 농도 (mg CN - /L) 반응직후 30분방치후

342 Intensity Intensity = e * CN- concentration (R2 = ) CN - Concentration (mg/l)

343 시약 성분 Reagent 1 페놀프탈레인 에틸알코올용액 (0.5 W/V%) Reagent 2 초산 (1+8) Reagent 3 인산염완충액 (ph 6.8) 4 ml, 클로라민-T(1 W/V%) 0.1 ml Reagent 4 피리딘-피라졸론혼액 6 ml 시료의전처리 1 시료 8 ml 를 20 ml-vial 에넣는다. 2 Reagent 1을몇방울넣고섞는다. 3 용액의적색이없어질때까지 Reagent 2를넣는다. 4 Reagent 3을넣고섞은후 5분간방치. 5 Reagent 4를넣고섞는다 수욕중에 30 분간방치 nm 에서흡광도측정

344 항목 불소표준원액 (1,000 μg F - /ml) 불소표준액 (10 μg F - /ml) SPADNS 용액 Zirconyl acid 용액 Acid zirconyl -SPADNS 시약 제조방법 100% NaF분말을니켈도가니에넣고 500~550 에서 50분간가열한후데시케이터에서방냉시킨다음 g을정확히달아물에녹여정확히 1 L로하고폴리에틸렌병에보관한다. 불소표준원액 10 ml를정확히취하여물을넣어정확히 100 ml로한다음이용액 10 ml를정확히취하여물을넣어정확히 100 ml로한다. SPADNS (Sodium 2-(parasulfophenylazo)-1,8- dihydroxy-3,6-naphthalene disulfonate) 958 mg을물에녹여 500 ml로한후암색용기에보관한다. 이용액은암색용기에보관할경우 1년동안은안정하다. ZrOCl 2 8H 2 O 133 mg을물약 25 ml에녹인후, 진한 HCl 350 ml를가하고, 물로 500 ml까지채운다. Zirconyl acid 용액과 SPADNS 시약을같은부피만큼을혼합한다. 이혼합시약은암색용기에보관할경우적어도 2년간은안정하다

345 Wavelength 0.4 mg/l 0.8 mg/l 1.2 mg/l 560 nm nm nm

346

347 Adsorbance Adsorbance = * F - concentration (R 2 = ) F - Concentration (mg/l)

348 Test No. 흡광도 0.4 mg/l 1.0 mg/l 평균 표준편차 시약 Reagent 1 성분 Zirconyl acid 용액 1 ml, SPADNS 시약 1 ml

349 시료의전처리 1 시료 10 ml 를 20 ml 용량 vial 에넣는다. 2 Reagent 1 을가하고잘섞는다 nm 에서흡광도측정

350 항목수은표준원액 (100 μg Hg/mL) 수은표준액 (1.00 μg Hg/mL) 제조방법 HgCl mg을 700 ml 정도의증류수에녹인다. 여기에 1.5 ml의질산을넣고물을넣어 1000 ml가되게한다. 수은표준원액 1 ml를정확히취하여물을넣어정확히 100 ml로한다. 디티존용액디티존원액을클로로포름 xxx ml에녹인다. 브롬화칼륨용액 KBr 40 g을 100 ml의물에녹인다. Na 2 HPO 4 12H 2 O 150 g과 K 2 CO 3 38 g을 1 L의물에녹인다. 디티존클로로포름용액 (0.005 W/V%) 소량을넣어흔들어섞고정치하여클로로포름층을분리한다. 이인산-탄산완충용액조작을클로로포름층이변색하지않을때까지반복한다. 다음에정제사염화탄소 5~10 ml를넣고흔들어섞고정치하여클로로포름층을분리한다

351

352

353 Test No. 흡광도 490 nm 492 nm 평균 표준편차

354 nm Absorbance = * Hg concentration (R 2 = ) 492 nm Absorbance = * Hg concentration (R 2 = ) Plot 1 Regr 1.8 Absorbance Hg Concentration (mg)

355 시료의전처리 1 시료와 Reagent 1을분별깔때기에넣고흔든후유기층을다른분별깔때기에옮긴다. 2 1 의과정을세번이상반복. 3 2 의분별깔때기에 Reagent 2 를넣어 씻어내어다른분별깔때기에옮긴다. 4 Reagent 3 을넣고격렬하게섞는다. 5 아래층을버리고 Reagent 4를넣어물층을씻어낸후 Reagent 4를제거한다. 6 Reagent 5를넣고격렬하게흔든후아래층분리 nm에서흡광도측정

356 시약 Reagent 1 Reagent 2 Reagent 3 Reagent 4 Reagent 5 성분디티존용액 25 ml 0.25 N 황산 50 ml 0.25N 황산 50 ml, KBr 용액 10 ml 클로로포름인산-탄산버퍼용액 20 ml, 디티존용액 10 ml

357 μ

358 R 2 = AA response = 4.684E E-2*Cr concentration (ppm) 0.4 AA response Cr concentration (ppm)

359 R 2 = AA response = 1.058E E-2*Mn concentration (ppm) 1.2 AA response Mn concentration (ppm)

360 R 2 = AA response = 6.842E E-2* Cd concentration(ppm) 0.8 AA response Cd concentration (ppm)

361 3e+5 3e+5 R 2 = IC area = E E+4* SO 4 2- concentration IC Area 2e+5 2e+5 1e+5 5e SO 4 2- Concentration (ppm)

362

363 항목 제조방법 근거자료 Sulfate g anhydrous Na 2 SO 4 를순수에녹여미국수도협회 1,000mL로한다. 1.00mL= 100μgSulfate Sulfide Na 2 S 9H 2 O를순수에녹여사용한다. - Phenolics Phenol을순수에녹여사용한다. 미국수도협회 6가크롬 K 2 Cr 2 O 7 을순수에녹여사용한다. 총크롬 상동 망간 KMnO 4 를순수에녹여사용한다. 카드늄 1:4 HCl 용액 25mL에카드늄 100mg을녹여사용한다 g의 anhydrous potassium biphthalate TOC 구리 철 아연 니켈 경도 알루미늄 (C 8 H 5 KO 4 ) 를물에녹여 1,000mL 로하면 1mL 가 1mg Carbon 황산구리 (5수화물) 0.393g을질산 (1+2) 20mL를넣 어녹이고가열한후순수를넣어 1000mL 로한다 (0.1mg/mL). 황산제일철암모늄 (6수화물) 7.02g을 염산 (1+1) 20mL 넣어녹이고순수를넣어 1000mL 로한다 (1mg/mL). 금속아연 0.1g 질산 (1+1) 20mL 넣어녹이고가열한 후순수를넣어 1000mL로한다 (0.1mg/mL). 니켈 0.1g을질산 (1+1) 20mL에녹이고가열한후 순수를넣어 1000mL 로한다 (0.1mg/mL). 무수탄산칼슘에염산 (1+) 을조금가하여녹인후증류수 200mL 를넣고 CO2 가날아가도록수분간끓인후메틸레드지시약을몇방울떨어뜨리고 3N 수산화암모늄또는염산 (1+1) 을넣어오렌지색이나타나도록조절한후순수를넣어 1000mL 로한다 (1mg/mL). aluminum potassium sulfate(12h 2O) 8.791g 를순 수에녹여 1000mL 로한다 (0.5mg/mL)

364 항목제조방법근거자료 염소이온 염화나트륨 0.824g을순수에녹여 1000mL로한다 (0.5mg/mL). 라우릴황산나트륨을순도 100% 로환산한 0.5g을음이온세제순수에녹여 1000mL로한다 (0.5mg/mL). 납 납 0.1g 을질산 (1+3) 40mL 에녹이고가열한후순 수를넣어 1000mL 로한다 (0.1mg/mL). 공정시험법 미국수도협회 몰리브덴 - 비소 삼산화비소 0.132g을순수에녹여 1000mL로한다 (0.1mg/mL). 공정시험법 PCB(2염소 ) 0.1g을핵산에녹여 1000mL로한뒤이 PCB 불소 시안 수은 액 10mL 를정확히취하여핵산 1000mL 로하여만 든다.(0.1μg/mL) 불화나트륨을 500~550 에서 40~50분간가열하고 데시게이터에서방냉한후 2.21g 을순수에녹여 1000mL로한다 (1mg/mL). 시안화칼륨 2.51g을물에녹여 1000mL로한다 (1mg/mL). 염화제이수은 0.678g을 물에 녹이고 질산 (1+1) 10mL 와순수를넣어 1000mL 로한다 (0.5mg/mL). 공정시험법

365

366 표 118. 시료물질의분석결과및경시편차 시료물질 종류 시료제조후경과시간 ( 달 ) Mean SD 5 Cr(total) 1,4 제조 상용 Cr(6+) 1,4 제조 상용 제조 상용 제조 상용 Sulfate 1 제조 상용 Sulfide 1 제조 상용 Phenol 1 제조 상용 TOC 2 제조 상용 구리 1 상용 제조 철 1 제조 상용

367 시료물질 종류 시료제조후경과시간 ( 달 ) Mean SD 5 아연 1 제조 상용 니켈 1 제조 상용 경도 1 제조 상용 제조 알루미늄 1 상용 염소이온 1 제조 상용 음이온 세제 1 제조 상용 납 1 제조 상용 몰리브덴 1 제조 상용 비소 1 제조 상용 PCB 1 제조 상용 불소 1 제조 상용 제조 시안 1 상용 수은 1 제조 상용

368

369 광원부시료부측정부 그림 150. 분광분석기의구성

370

371 Slit Monochromator Sample Detector Source Monochromator( 단색화장치 ) Scanning type Slit Source Polychromator Doide Array Sample Photodiode Array type Polychromator( 다색화장치 )

372 그림 152. 광원의분광분포

373

374 Light Source Filter Wheel Sample Compartment Detector Micro Processor A/D Converter DC Amplifier Display Logarithmic Amplifier

375

376 Grating Light Source Cell Holder B/S PD1 Lens Mirror PD

377 Characteristics Calibration Method Objectives Bandwidth 수은기준램프와비교하여 (nm) Monochromator로측정 6 nm 일정파장의측정필터를 Scattering Light 이용하여 Monochromator로 (% T) 측정 < 0.5 %T Working Monochromator로광범위 Wavelength 측정 (nm) 200~900 nm, Accuracy (%) CRM으로측정 < ±0.2%

378

379 k 100k U1 6 BB k 2 3 5k LF356 U2 6 1M 0.02uF 1M 0.01uF U3 6 LF356 TO A/DC +15 PIN 2 10M M 10M 100k

380 TC C_INT C_AZ BUF C_-REF C_+REF V_+IN V_+REF V_-REF A_COMMON V_-IN GND +VCC -VCC A B COMP_OUT 300k +10u +5V RESET 25pF TXD +5V GND -5V CLOCK 1k x u MAX C1+ C2- C1- C2+ RX_OUT TX_IN TX_OUT RX_IN V+ VCC V- GND HOME LED Display +5V +5V ICL7660CPA LV OSC V+ GND CAP+ CAP- VOUT +5V 25pF +5V TX CW/CCW 0.056u SET 4.7k LM k AT89C RST P3.0(RXD) P3.1(TXD) XTAL2 XTAL1 P3.2(INT0) P3.3(INT1) P3.4(T0) P3.5(T1) GND P3.7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 VCC 0.1u C1 10uF -5V +10u V 0.056u +5V 4.7k + 10u 0.1u ANALOG_IN +5V 100k +10u RX 12MHz + 10u 0.056u MODE CLOCK 47k R1 10k +5V

381 ADD.SET VCC VCC 10u M k 10u VCC MAX C1+ C2- C1- C2+ RX_OUT TX_IN TX_OUT RX_IN V+ VCC VCC 10u AT89C EA/VP X1 X2 RESET INT0 INT1 T0 T1 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 RD WR PSEN ALE/P TXD RXD 10k 10u

382 D4 1N4007 U1A 74LS D3 1N4007 D2 1N4007 R4 1K U3 R2 1K R3 300 MCT66 11 U4D A B 10 +5V MCT66 R CLOCK 15 Q2 TIP42C PROM 82S UP/DW U4C Q3 TIP42C 4 BDX53C Q4 TIP42C U4B U2 74LS A B C D ENP ENT CLK LOAD U/D QA QB QC QD RCO 13 +5V BDX53C +24V /B /A BDX53C Q1 TIP42C U4A U1B 74LS R8 1K BDX53C 14 R7 1K R6 1K R5 1K D1 1N4007

383 350VAC R1 30k2W D1 1N4007 RELAY B 120VDC R2 68K BDX53C GROUND C1 400WV 100uF C2 400WV 100uF C3 350V100uF R3 1M Q1 2N5038 Q2 D2 1N4007 RELAY6V D5 TIMER 30SEC F1 300mA D2 LAMP HAMAMATSU L ANODE 110VAC 0 T1 350V 50mA 120V 400mA 0 10V 1.5A R5 C4 25V100uF R4 3K10W D3 1N4746 1N V0.47uF C5 R11 BDX53C Q5 R14 100/25W CATHODE HEATER RELAY B 0 110V 500mA 0 R9 3K R10 10K 1.8K R6 1K D4 1N V R8 5K Q3 BDX53C Q4 BDX53C R7 2K 10K R Q6 2N5038 R13 47/25W 10VAC

384 2N5038 AC - + R1 AC 15V/7A KBPC1502 C uF /50WV 15/50W +VCC C2 2200uF/50V*2 1.2V R2 10K +VCC +VCC C3 10uF R3 20K LF356 10k LF DDX53C k 4 5 2N5038 2N5038 -VCC -VCC 0.1/50W 0.1/50W Lamp+ Lamp VCC uF 0.1uF 470uF 0.1uF 0.1/50W 15V/500mA 2200uF 0.1uF 470uF 0.1uF VCC

385

386