수질 색도 측정법 - 10분할 파장법

수질오염공정시험기준(ES 04304.1b)

수질 색도 측정법 - 10분할 파장법

1.0 개요

1.1 목적

이 시험기준은 색도를 측정하기 위하여 시각적으로 눈에 보이는 색상에 관계없이 단순 색도차 또는 단일 색도차를 계산하는데 아담스-니컬슨 (Adams-Nickerson)의 색도공식을 근거로 하고 있다. 예를 들면, 육안적으로 두개의 서로 다른 색상을 가진 A, B가 무색으로부터 같은 정도로 색도가 있다고 판정되면, 이들의 색도값 (ADMI 값 : American dye manufacturers institute)도 같게 된다.

 

1.2 적용범위

이 시험기준은 지표수, 지하수, 폐수 등에 적용할 수 있다.

 

1.3 간섭물질

근본적인 간섭은 적용 파장에서 콜로이드 물질 및 부유 물질의 존재로 빛이 흡수 혹은 분산 되면서 일어난다.

---

4.0 시약 및 표준용액

4.1 색도 표준원액 (500 CU)

1,000 mL 부피플라스크에 적당량의 정제수를 넣고 염산 (hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.50, 비중 : 1.18, 함량 : 36.5 % ∼ 38 %) 100 mL를 넣은 다음, 육염화백금칼륨 (potassium chloroplatinate, K2PtCl6, 분자량 : 486.01) 1.246 g과 염화코발트․6수화물 (cobaltous chloride, COCl2․6H2O, 분자량 : 237.93) 1 g을 넣어 녹인다. 정제수를 채워 1 L로 한다. 제조된 표준원액은 1개월 동안 보관 가능하다.

---

7.0 분석절차

 

7.1 전처리

모든 시료는 여과한다. 단 최초 시료 50 mL는 여과하여 버린 후, 추가로 50 mL를 여과하여 측정한다.

 

7.2 분석방법

7.2.1 여과한 정제수를 10 mm (250도 이하인 경우 50 mm) 흡수셀에 담아 영점을 맞춘다.

 

7.2.2 미리 유리기구용 세제와 정제수로 잘 씻어준 10 mm (250 이하인 경우 50 mm) 흡수셀을 여과한 시료로 2회 씻어 준다음 시료용액을 채운다

 

7.2.3 흡수셀의 표면을 깨끗이 닦은 다음, 정제수를 바탕시험액으로 하여 10분할법의 선정 파장 표 1의 각 파장 (nm)에서 시료용액의 투과율(%)을 측정한다.

 

7.3 검정곡선의 작성

색도 표준원액을 10.0 mL, 20.0 mL, 30.0 mL, 40.0 mL 및 50.0 mL를 각각 정확히 취하여 100 mL 부피플라스크에 넣고 정제수를 넣어 정확히 100 mL씩으로 하여 7.2 분석방법과 같이 흡수셀에 옮기고 10분할법의 선정파장표의 각 파장(nm)에서 각 농도별 색도 표준용액의 투과율 (%)을 측정한다.

---

8.0 결과보고

 

8.1 색도계산

8.1.1 각 파장에서의 X. Y. Z의 투과율 (%)을 측정하고, X. Y. Z의 보정계수를 사용하여 다음과 같이 X. Y. Z의 값을 구한다.

 

X = 0.09806 ∑Xi

Y = 0.10000 ∑Yi 

Z = 0.11814 ∑Zi

 

8.1.2 이때 X, Y, Z의 값을 표준용액인 경우 XR, YR, ZR로 시료용액의 경우는 XS, YS, ZS 으로 표시하고, 다만 바탕시험액의 값은

XC = 98.06

YC = 100.00

ZC = 118.14 로 일정한 값을 갖는다.

 

8.1.3 XR, YR, ZR, XS, YS, ZS. XC, YC, ZC로부터 표 3 [색도계산양식표]를 사용하여 이에 대응하는 VXR, VYR, VZR, VXS, VYS, VZS, VXC, VYC, VZC 값을 각각 구한다.

 

8.1.4 다음 식에 의해 각 표준액의 색차값 (DE)을 계산한다.

 

DE = (0.23△VY)2 + [△(VX-VY)]2 + [0.4△(VY-VZ)2]1/2

다만, VY = VYR - VYC이므로

△(VX-VV) = (VXR - VYR) - (VXC - VYC)

△(VY-VZ) = (VYR - VZR) - (VYC - VZC)

 

8.1.5 위 식에 의해 구해진 각 표준액의 색차값 (DE)으로부터 각 표준액의 보정계수(Fn)를 구하고 전체 평균값을 표준액의 보정계수 (F)로 한다.

 

F = F1 + F2 + F3 + …………………… + Fn) / n

(CU)n : 표준액의 색도

(DE)n : 표준액의 색차값

b : 흡수셀의 층장 (cm)

 

8.1.6 시료의 색차값 (DE)을 8.1.2와 같은 방법으로 구한다.

다만, VY = VYS - VYC 이므로

△(VX-YV) = (VXS - VYS) - (VXC - VYC)

△(VY-YZ) = (VYS - VZS) - (VYC - VZC)

여기서 구하여진 시료의 색차값(DE)을 사용하여 아래식에 따라 색도 값을 계산한다.

F : 표준액의 보정계수

DE : 시료의 색차값

b : 흡수셀의 길이 (cm)

 

[주 1] 시료용액의 색도가 250도 이하인 경우에는 흡수셀의 층장이 5 cm인 것을 사용한다.

[주 2]색도를 계산할 때에는 표 3의 색도 계산양식을 이용하면 편리하다.

 

8.1.7 측정결과는 정수로 나타내며, 측정단위는 ‘도’로 표기한다.