수질 시안(CN) 분석법 - 연속흐름법

수질오염공정시험기준(ES 04353.3b)

수질 시안(CN) 분석법 - 연속흐름법

1.0 개요

1.1 목적

이 시험기준은 물속에 존재하는 시안을 분석하기 위하여 시료를 산성상태에서 가열 증류하여 시안화물 및 시안착화합물의 대부분을 시안화수소로 유출시켜 포집한 다음 포집된 시안이온을 중화하고 클로라민-T를 넣어 생성된 염화시안이 발색시약과 반응하여 나타나는 청색을 620 nm 또는 기기에 따라 정해진 파장에서 분석하는 시험방법이다.

 

1.2 적용범위

1.2.1 이 시험기준은 지표수, 지하수, 폐수 등에 적용할 수 있으며, 정량한계는 0.01 mg/L이다.

 

1.2.2 시료의 산화, 발색 반응 및 목적성분의 분리를 위해서는 증류장치와 자외선 분해기 (UV digester)를 사용한다.

 

1.3 간섭물질

1.3.1 고농도(60 mg/L 이상)의 황화물 (sulfide)은 측정과정에서 오차를 유발하므로 전처리를 통해 제거한다.

 

1.3.2 황화시안이 존재하면 분석 시 양의 오차를 유발한다.

 

1.3.3 고농도의 염(10 g/L 이상)은 증류 시 증류코일을 차폐하여 음의 오차를 일으키므로 증류 전에 희석을 한다.

 

1.3.4 알데하이드는 시안을 시아노하이드린으로 변화시키고 증류 시 아질산염으로 전환시키므로 증류 전에 질산은을 첨가하여 제거한다. 단 이 작업은 총 시안/유리시안의 비율을 변화시킬 수 있으므로 이를 고려하여야 한다.

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4.0 시약 및 표준용액

 

4.1 시약

시약의 종류 및 제조방법은 자동분석기에서 요구하는 규격에 따른다.

 

4.2 표준용액

4.2.1 표준원액(100 mg/L)

정제수 800 mL에 시안화칼륨 (potassium cyanide, KCN, 분자량: 65.12; 98.0% 이상) 0.250 g과 수산화나트륨 (sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 0.400 g을 넣어 녹이고 정제수로 표선을 맞추어 정확히 1 L로 한다.

[주 1] 이 용액은 1개월간 유효하다.

 

4.2.2 표준용액(1 mg/L)

표준원액 1 mL를 취하여 수산화나트륨용액(0.01 M)으로 희석하여 100 mL로 한다. 매 분석 시 마다 준비한다.

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7.0 분석절차

 

7.1 전처리

7.1.1 시료가 탁한 경우, 유입되는 용액의 부유물질을 제거하기 위해 필요하다면 유리섬유여과지 (GF/C) 또는 공극 크기 (pore size) 0.45 μm의 여과지로 여과를 실시한다.

 

7.1.2 시료에 황화물 (sulfide)이 존재할 경우 시료를 pH 12 이하로 안정화 시킨 후 탄산납 (lead carbonate, PbCO3, 분자량 : 267.21)을 첨가하여 황화물을 공침시켜 여과하여 제거한다. 이때 시료중의 황화물의 존재 여부는 아세트산납 (Pb(CH3COO)2, lead acetate) 시험지를 사용하여 확인 할 수 있으며, 탄산납 (PbCO3, lead carbonate)을 첨가 시에는 황화물이 공침할 수 있도록 반응시간을 충분히 주도록 한다.

 

7.2 분석방법

7.2.1 각 기기의 전원 장치 및 기기의 동작 상태를 확인하고, 시료 및 시약 공급라인이 올바르게 연결 되었는지를 확인한다.

7.2.2 가열 및 냉각 장치의 온도가 설정온도에 도달하였는지를 확인한다.

 

7.2.3 분석에 사용할 조건 등을 작성한다.

7.2.4 시료 및 시약 공급라인에 정제수를 연결하여, 자동분석기에 정제수를 흘리면서 정제수가 각 공급라인에 정상적으로 유입되는지 여부를 관찰하고 이상이 없으면 약 30분 간 바탕 선을 안정화시킨다.

 

7.2.5 바탕선이 안정화되면 조제된 시약들을 각 시약 공급라인에 올바르게 연결하고 자동분석기로 흘려주어 시약에 의한 바탕 선을 안정화시킨다.

 

7.2.6 바탕선 측정시료, 시안 표준 용액, 시료 및 바탕선 들뜸 보정시료 등을 자동분석기에 순서대로 설치하고 7.2.3에서 작성한 조건에 따라 분석을 실시한다.

 

7.2.7 분석이 완료되면 모든 시약 및 시료 공급 라인을 정제수로 20분 간 세척 한 후 다시 공기를 유입시켜 라인 내 정제수를 제거한다.

 

7.3 검정곡선의 작성

7.3.1 수산화나트륨용액(0.01 M)에 시안 표준용액(1 mg/L) 0 mL ～ 10.0 mL를 단계적으로 취하여 넣고 표선을 맞추어 정확히 100 mL로 한다.

7.3.2 단계적으로 제조한 검정곡선용 표준 용액을 7.2 분석방법에 따라 자동분석기로 분석한다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야 하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

 

7.3.3 각 표준 용액의 피크의 높이를 측정하고 각각 표준 용액 농도와의 관계선을 작성한다.

[주 2] 검정곡선은 자동분석기의 프로그램에 의하여 자동으로 작성할 수 있다.

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8.0 결과보고

검정곡선은 농도에 대한 피크높이로 작성한다. 시료의 농도는 표준용액의 피크높이에 대한 시료의 높이를 비교하여 계산한다. 

 

시안 (mg/L) = (y-b)/a × I 

y : 시료의 피크높이

b : 검정곡선의 절편

a : 검정곡선의 기울기

I : 시료의 희석배수

[주 3] 시료의 농도는 자동분석기의 프로그램에 의하여 자동으로 계산할 수 있다. 

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