퇴적물 화학적산소요구량(COD) 분석법 - 망간법

수질오염공정시험기준(ES 04854.1)

퇴적물 화학적산소요구량(COD) 분석법 - 

망간법

1.0 개요

1.1 목적

이 시험기준은 퇴적물 측정망의 화학적산소요구량을 측정하기 위한 방법으로, 시료에 0.1 N 과망간산포타슘 일정과량을 넣고 알칼리성으로 하여 60분간 수욕상에서 가열한다. 식힌 후 정제수를 가해 500 mL 로 맞춘 후 여과하고 여과용액에 아이오드화포타슘 및 황산을 넣어 남아있는 과망간산포타슘에 의하여 유리된 아이오딘의 양을 0.1 N 싸이오황산소듐용액으로 적정한다.

 

1.2 적용범위

1.2.1 하천 및 호소의 퇴적물 시료채취 시 적용한다.

 

1.3 간섭물질

1.3.1 퇴적물 내 모래 함량에 따라 시료 적정 값의 편차가 증가하는 경향이 있다.

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4.0 시약 및 표준용액

 

4.1 과망간산포타슘용액(0.1 N)

과망간산포타슘(potassium permanganate, KMnO4, 분자량 : 158.03) 3.2 g을 1,100 mL의 정제수에 녹여 1 ～ 2시간 조용히 끓인 다음 하루 동안 어두운 곳에 방치하고 유리여과장치에 여과하여 깨끗한 갈색 병에 넣어 암소에 보관한다. 사용 전에 표정한다.

[주 1] 여과지는 직경 110mm, GF/C 또는 이와 동등 이상의 규격으로서 분석에 방해되는 성분을 포함하지 않는 여과지를 사용한다.

 

4.1.1 표정

150 ℃ ∼ 200 ℃에서 1 시간 건조하여 데시케이터에서 식힌 옥살산 소듐(sodium oxalate, C2Na2O4, 분자량 : 134.00) 약 0.3 g을 정밀히 달아 500 mL 삼각플라스크에 넣는다. 이후 정제수 200 mL를 넣어 녹인 다음 황산(1 ＋ 1) 10 mL를 넣고 가열판 상에서 60 ℃ ∼ 80 ℃로 액체의 온도를 유지하면서, 0.1 N 과망간산포타슘용액으로 적정한다. 처음 약 40 mL는 신속하게 넣어 반응시키고 다음에는 서서히 적정하여 과망간산포타슘의 엷은 홍색이 약 30 초간 지속되면 종말점으로 한다. 따로 정제수 200 mL를 취하여 같은 방법으로 시험하고 보정한다.

[주 2] 과망간산포타슘용액(0.1 N) 1 mL = 6.700 mg Na2C2O4

 

4.2 수산화소듐용액(10 %)

수산화소듐(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.0) 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

 

4.3 녹말용액(1 %)

가용성 녹말 1 g을 정제수 10 mL에 넣어 혼화한다. 이 용액을 뜨거운 정제수 100 mL 중에 넣고 1분간 끓인 뒤 냉각한다. 이후 용액을 정치, 상층액을 사용한다. 사용하는 날 조제한다.

 

4.4 아이오드화포타슘용액(10 %)

아이오드화포타슘(potassium iodide, KI, 분자량 : 166.00) 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 갈색병에 넣어 암소에 보관한다. 용액의 색깔이 나타나면 폐기하고 다시 만든다.

 

4.5 싸이오황산소듐용액(0.1 N)

싸이오황산소듐․5수화물(sodium thiosulfate pentahydrate, Na2O3S2․5H2O, 분자량 : 248.21) 26 g 및 탄산 소듐 무수물(sodium carbonate anhydrous, Na2CO3, 분자량 : 105.99) 0.2 g을 새로 끓여 식힌 정제수 1,000 mL에 넣어 녹이고 아이소아밀알코올(isoamyl alcohol, C5H11OH, 분자량 : 88.15) 약 10 mL를 넣고 2일간 방치한 후 표정한다.

 

4.5.1 표정

아이오딘산포타슘(표준시약)(potassium iodate, KIO3, 분자량 : 214.01)을 120 ℃ ∼ 140 ℃에서 약 2시간 건조한 다음 데시케이터(실리카겔)에서 식혀 약 100 mg을 요오드병에 정밀히 달아 정제수 25 mL를 넣어 녹이고 아이오드화포타슘 2 g 및 염산용액(10 %) 10 mL를 넣어 마개를 닫고 암소에 약 10분간 방치한 다음 정제수 100 mL를 넣어 유리된 아이오딘을 조제된 싸이오황산소듐용액으로 적정하여 농도계수(f)를 계산한다. 다만, 적정의 종말점은 액의 종말점 부근에서 엷은 황색으로 되었을 때 녹말용액 3 mL를 넣어 생긴 청색이 탈색될 때로 한다. 같은 방법으로 바탕시험을 하여 보정한다.

[주 3] 싸이오황산소듐용액(0.1 N) 1 mL = 3.5667 mg KIO3.오랫동안 보관된 것은 표정하여 보정한다.

 

4.6 아자이드화소듐용액(4 %)

아자이드화소듐(sodium azide, NaN3, 분자량 : 65.01) 4 g을 정제수에 녹여서 100 mL로 한다.

 

4.7 황산용액(30(v/v) %)

정제수 약 50 mL가 든 100 mL 비커에 깨끗한 유리막대를 넣고 진한 황산 30 mL를 막대를 따라 조심스럽게 붓는다. 혼합한 후 실온으로 식혀 100 mL로 한다.

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7.0 분석절차

 

7.1 분석방법

7.1.1 적당량의 시료를 취하여 0.01 g 단위까지 정확히 측정하여 250 mL 삼각플라스크 또는 둥근바닥플라스크에 넣는다.

[주 1] 시료의 양에 따라 분석 값이 크게 변동하므로, 바탕시험에서 적정되는 부피의 30 % ∼ 80 % 정도가 시료의 적정에 소요되도록 하여야 한다. 이를 위해 예비 실험을 통해 시료의 양을 단계적으로 조절하며 시료 적정량을 미리 가늠하여야 한다. 이 시료에 대한 함수율 또한 측정해야 한다.

[주 2] 플라스크의 용량, 형상에 따라 측정치가 변화하므로 주의한다.

[주 3] 저농도의 시료일 경우 시료 양은 최대 10 g이 좋다.

 

7.1.2 시료가 담긴 플라스크에 0.1 N 과망간산포타슘용액 100 mL, 10 % 수산화소듐용액 5 mL를 넣은 후 잘 흔들어 준다.

 

7.1.3 시료와 시약이 담긴 플라스크를 수욕조에 넣고 끓는 중에서 60 분간 가열한다. 이 때 수욕조의 수면이 시료의 수면보다 높아야 한다.

 

7.1.4 중탕이 끝나면 플라스크를 꺼내 실온으로 식힌 후 10 % 아이오드화포타슘용액 10 mL 및 4 % 아자이드화소듐용액 한, 두 방울을 첨가한다.

 

7.1.5 플라스크 안의 내용물을 500 mL 부피플라스크에 옮기고 정제수로 플라스크를 씻어 합친 후 표선까지 채워 넣는다.

 

7.1.6 부피플라스크를 잘 흔들어 준 후 건조여과지를 이용하여 여과한다.

[주 4] 여과는 직경 110mm, GF/C의 유리섬유지 또는 이와 동등 이상의 규격으로써 분석에 방해되는 성분을 포함하지 않는 여과지를 사용한다.

 

7.1.7 여과된 용액에서 100 mL를 취하여 250 mL 삼각플라스크에 넣고 30 % 황산용액 2 mL를 가하여 잘 흔들어 준다.

 

7.1.8 이 용액을 0.1 N 싸이오황산소듐용액으로 적정한다. 지시약은 1 % 녹말용액을 사용한다.

 

7.1.9 바탕시험은 시료 없이 7.1.2 ∼ 7.1.8 과정을 한다.

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8.0 결과보고

 

8.1 계산

 

 

A : 바탕시험의 적정에 소요된 0.1 N 싸이오황산소듐용액(mL)

B : 시료의 적정에 소요된 0.1 N 싸이오황산소듐용액(mL)

f : 0.1 N 싸이오황산소듐용액의 역가

M : 시료 무게(g)

W : 시료의 함수율(%)

0.8 : 0.1 N 싸이오황산소듐용액 1 mL의 산소상당량(mg/mL)

 

8.2 결과 보고

 

소수점 이하 둘째 자리까지 보고한다.