수질 퍼클로레이트 분석법 - 액체크로마토그래피 질량분석법(LC/MS)

수질오염공정시험기준(ES 04364.1c)

수질 퍼클로레이트 분석법 - 액체크로마토그래피 질량분석법(LC/MS)

1.0 개요

1.1 목적

이 시험기준은 물속에 있는 퍼클로레이트를 측정하기 위한 것으로, 방사성 동위원소로 표지된 내부표준물질을 시료에 넣은 다음 액체크로마토그래프-질량분석기로 분석한다.

 

1.2 적용범위

이 시험기준은 지표수, 지하수, 폐수 등에 적용할 수 있으며, 정량한계는 0.002 mg/L이다.

 

1.3 간섭물질

1.3.1 시료 중의 입자상 물질은 컬럼에 악영향을 미치므로 시료를 여과한다.

 

1.3.2 시료에 유기탄소나 용존염이 고농도로 존재할 경우, 크로마토그램의 바탕선이나 간섭피크가 높아질 수 있다. 필요한 경우 이온제거용으로 제작된 제거관이나 기타 적절한 방법을 사용하여 방해이온을 제거한다.

 

1.3.3 34S 동위원소를 포함한 황산이온으로부터 생성되는 H34SO4- (m/z 99)가 SIM 모드에서 퍼클로레이트 (99 m/z) 측정에 방해가 될 수 있으므로 과량의 방해이온이 존재하는 시료의 경우, 101 (m/z)을 정량이온으로 하여 측정하도록 한다.

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4.0 시약 및 표준용액

 

4.1 시약

4.1.1 메틸아민용액(200 mM)

메틸아민 (methylamine, CH3NH2, 분자량 : 31.06, 40 %) 20 mL를 1,000 mL 부피플라스크에 넣은 후, 정제수를 첨가하여 표선을 채운다. 이 용액은 48시간 안정하다.

 

4.1.2 무수황산나트륨

무수황산나트륨 (sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

 

4.1.3 염화나트륨

염화나트륨 (sodium chloride, NaCl, 분자량 : 58.44)은 바탕시험할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

 

4.1.4 중탄산나트륨

중탄산나트륨 (sodium bicarbonate, NaHCO3, 분자량 : 84.00)은 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

 

4.2 표준용액

4.2.1 표준원액(1,000 mg/L )

고순도의 퍼클로레이트염 (sodium perchlorate anhydrous, NaClO4, 분자량 : 122.44) 0.123 g을 취하여 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 이 용액은 실온에 보관하고, 12개월 이내에 사용한다.

 

4.2.1.1 표준용액

표준용액을 단계적으로 정제수로 희석하여 분석에 알맞은 농도로 제조한다. 1.0 mg/L 이하의 농도로 희석된 표준용액은 냉장 보관하고, 3개월 이내에 사용한다.

 

4.2.2 내부표준원액(1,000 mg/L)

내부표준물질은 퍼클로레이트염 (NaCl18O4, 분자량 : 130.4, 순도 98 %이상, 18O 함량 90 % 이상) 0.0123 g을 취하여 정제수에 녹여 10 mL로 한다. 이 용액은 실온에 보관하고, 12개월 이내에 사용한다. 18O의 함량이 시약(제조사)에 따라 다를 수 있으며, 내부표준용액을 통해 시료에 추가되는 퍼클로레이트 (Cl16O4-)가 정량한계의 1/3을 넘지 않도록 주의한다.

 

4.2.2.1 내부표준용액

내부표준원액을 단계적으로 정제수로 희석하여 분석에 알맞은 농도로 제조한다. 1.0 mg/L 이하의 농도로 희석된 표준용액은 냉장 보관하고, 3개월 이내에 사용한다.

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7.0 분석절차

7.1 전처리

시료는 공경이 0.45 μm 이하인 여지를 사용하여 여과하고, 고농도의 바탕물질 (background interference)이 들어 있는 경우 분석의 방해를 받을 수 있으며, 방해이온들을 제거를 위하여 적절한 카트리지를 사용한다. 방해이온 제거 처리를 할 때는 그 전에 내부표준용액을 넣는다.

 

7.2 분석방법

7.2.1 주사기 또는 자동주입장치로 시료 0.9 mL를 정확히 취한 후 바이알에 옮기고, 내부표준용액(0.1 mg/L)을 정확히 0.1 mL 취하여 바이알 내의 시료에 첨가한다.

 

7.2.2 시료를 액체크로마토그래프-질량분석기에 주입한다.

 

7.2.3 크로마토그램과 질량스펙트럼으로부터 분석성분의 피크면적과 내부표준물질의 피크면적을 측정하고 피크면적 비 (Ax/Ai)를 구한다.

 

7.2.4 시료의 피크면적 비가 검정곡선의 범위를 벗어날 경우에는 시료를 묽혀서 다시 측정한다.

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8.0 결과보고

 

피크면적 비 (Ax/Ai)를 검정곡선식의 y자리에 대입하여 x값을 계산하면 분석물질의 농도를 구할 수 있다.

 

퍼클로레이트 (mg/L) = (y-b)/a 

y : 시료의 피크면적 비

b : 검정곡선의 절편

a : 검정곡선의 기울기

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