수질 다이에틸헥실프탈레이트 분석법 - 용매추출/기체크로마토그래피 질량분석법(GC/MASS)

수질오염공정시험기준(ES 04501.1b)

수질 다이에틸헥실프탈레이트 분석법 - 

용매추출/기체크로마토그래피 질량분석법(GC/MASS)

1.0 개요

1.1 목적

이 시험기준은 물속에 존재하는 다이에틸헥실프탈레이트를 측정하는 방법으로 시료를 중성에서 헥산으로 추출하여 농축한 후, 기체크로마토그래프-질량분석기로 분석하는 방법이다.

 

1.2 적용범위

이 시험기준은 지표수, 지하수, 폐수 등에 적용 할 수 있으며 정량한계는 0.0025 mg/L 이다.

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4.0 시약 및 표준용액

 

4.1 시약

4.1.1 메탄올

메탄올 (methanol, CH3OH, 분자량 : 32.04)은 바탕시험할 때 분석물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

 

4.1.2 아세톤

아세톤 (acetone, CH3COCH3, 분자량 : 58.08)은 바탕시험할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

 

4.1.3 노말헥산

노말헥산 (n-hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 기체크로마토그래프용 시약등급의 노말헥산을 사용하며 바탕시험할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

 

4.1.4 염화나트륨

염화나트륨 (sodium chloride, NaCl, 분자량 : 58.44)은 바탕시험할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용하거나 오븐에서 500 ℃ ～ 700 ℃로 8시간 정도 가열한 후 사용한다.

 

4.1.5 무수황산나트륨

무수황산나트륨 (sodium sulfate anhydrous, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 바탕시험할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용하거나 오븐에서 500 ℃ ～ 700 ℃로 8시간 정도 가열한 후 사용한다.

 

4.2 표준용액

 

4.2.1 표준원액(1,000 mg/L)

4.2.1.1 다이에틸헥실프탈레이트 (Di-(2-ethylhexyl)phthalate, C24H38O4, 분자량 : 390.54)는 고순도(99 %이상)의 시약을 사용하여 아래와 같이 제조하여 사용할 수 있다. 또한 증명서가 첨부된 시판의 표준용액을 구입하여 사용할 수 있다.

4.2.1.2 25 mL 부피플라스크를 저울에 놓고 0.0000 g으로 한 다음, 다이에틸헥실프탈레이트 약 25 mg을 넣고 무게를 잰다. 아세톤 또는 적절한 용매로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 정확한 원액의 농도를 계산하여 라벨에 써넣는다.

 

4.2.1.3 갈색 유리병에 옮기고 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE, polytetrafluoroethylene) 마개로 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 6개월 이내에 사용한다. 사용 전에 증발 또는 변질여부를 확인한다.

 

4.2.2 표준용액(10.0 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 표준원액 0.25 mL를 넣고 아세톤 또는 적절한 용매로 표선까지 채운다. 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 용액을 갈색 유리병에 옮기고 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE, polytetrafluoroethylene) 마개로 밀봉하여 -18 ℃에 보존하고, 3개월 간격으로 농도를 확인한다.

4.2.3 내부표준용액

4.2.3.1 내부표준원액(1,000 mg/L)

25 mL 부피플라스크를 저울에 놓고 0.0000 g으로 한 다음, 다이에틸헥실프탈레이트-d4또는 플루오란센-d10(fluoranthen-d10) 25 mg 무게를 재어 넣는다. 아세톤 또는 적절한 용매로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 정확한 원액의 농도를 계산하여 라벨에 써넣는다. 또한 증명서가 첨부된 시판의 표준용액을 구입하여 사용할 수 있다.

 

4.2.3.2 내부표준용액(10.0 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 표준원액 0.25 mL를 넣고 아세톤 또는 적절한 용매로 표선까지 채운다. 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 밀봉하여, 햇빛을 차단하고 냉장고(4 ℃ 이하)에서 보존한다.

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7.0 분석절차

 

7.1 전처리

7.1.1 시료 200 mL를 취하여 250 mL 분별깔때기에 넣는다. 내부표준법을 사용할 때에는 이 단계에서 내부표준용액(10.0 mg/L)을 일정량 넣는다.

 

7.1.2 염화나트륨 10 g을 넣고 흔들어 녹인 다음 노말헥산 10 mL를 넣고 10분간 흔들어 추출한다.

7.1.3 두 층이 분리되면 아래 물 층은 버리고 위의 헥산 층을 시험관에 취한 다음 무수황산나트륨을 첨가하여 수분을 제거한다.

 

7.1.4 두 층이 잘 분리되지 않으면 에멀젼 층을 포함하여 헥산층을 취한 다음 원심분리하여 헥산층을 분리하고 시험관에 취한 다음 무수황산나트륨을 2 g을 가하여 수분을 제거한다.

7.1.5 추출액을 0.5 mL ～ 1 mL까지 농축하며, 필요시 농축을 더 할 수 있다. 검정곡선법을 사용할 때에는 최종 농축부피를 정확히 측정하여야 한다.

 

7.2 정제

7.2.1 방해물질을 함유하지 않은 시료일 경우에는 정제과정을 생략 가능하며 필요시 다음과 같은 정제 작업을 선택하여 수행할 수 있다.

 

7.2.2 추가적으로 정제작업이 필요한 시료는 2 mL까지만 농축한다. 3.4에서 준비된 플로리실을 이용하여 안지름 10 mm, 길이 300 mm의 유리관 하부에 다공성 유리거르개와 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE, polytetrafluoroethylene) 콕을 부착한 크로마토그래프용 컬럼을 준비한다. 노말헥산 10 mL로 컬럼의 내부를 씻어준 다음 노말헥산을 다공성 유리층이 잠기도록 붓는다. 유리관 안에 크로마토그래프용 노말헥산과 함께 10 g의 플로리실을 넣고 가볍게 두드린다. 안정화 되면 그 위에 무수황산나트륨을 1 cm 두께로 넣어준다.

 

7.2.3 농축액을 플로리실 컬럼의 상부에 조용히 옮기고 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 한 다음 크로마토그래프용 노말헥산 2 mL씩으로 플라스크 및 컬럼의 내벽을 수회 씻어서 넣고 컬럼의 상부에 크로마토그래프용 헥산 40 mL를 넣어 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 2 mL/min의 속도로 유출시킨다.

 

7.2.4 에틸에테르․노말헥산용액(20 %) 100 mL를 컬럼에 조용히 통과시켜 용출액을 받는다. 용출액을 0.5 mL ～ 1 mL까지 농축한다.

 

7.3 분석방법

7.3.1 전처리에서 추출, 농축한 시험액 일정량을 미량주사기를 사용하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

 

7.3.2 기체크로마토그래프-질량분석기로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

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8.0 결과보고

 

8.1 검정곡선법

 

각 분석물질별 피크의 면적 (Ax)을 구한 다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도 (mg/L)를 구할 수 있다.

 

a : 검정곡선의 기울기

b : 검정곡선의 절편 값

8.2 내부표준법

 

각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비 (Ax/Ai)를 구한 다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도 (mg/L)를 구할 수 있다.

a : 검정곡선의 기울기

b : 검정곡선의 절편 값