수질 잔류염소 측정법 - 적정법

수질오염공정시험기준(ES 04309.2b)

수질 잔류염소 측정법 - 적정법

1.0 개요

1.1 목적

이 시험기준은 물속에 존재하는 잔류염소를 전류적정법으로 측정하는 방법이다.

 

1.2 적용범위

1.2.1 이 시험기준은 지표수, 지하수, 폐수 등에 적용할 수 있으며, 정량한계는 2 mg/L 이다.

1.2.2 이 시험기준은 물속의 총염소를 측정하기 위해 적용한다.

1.3 간섭물질

1.3.1 유리염소는 질소 (nitrogen), 트라이클로라이드 (trichloride), 트라이클로라민 (trichloramine), 클로린디옥사이드 (chlorine dioxide)의 존재 하에서는 측정이 불가능하다.

1.3.2 구리에 의한 간섭은 구리 파이프 혹은 황산구리염 처리된 저장조에서 채취된 샘플들이다. 전극 바깥 부분을 구리 도금한 것도 전극에 영향을 준다.

1.3.3 시료의 강렬한 교반은 염소를 휘발시키기 때문에 측정값이 낮아질 수 있다.

1.3.4 직사광선 또는 강렬한 빛에 의해 분해된다.

---

4.0 시약 및 표준용액

 

4.1 시약

4.1.1 수산화나트륨용액(0.3 M)

정제수에 수산화나트륨 (sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 12 g 을 녹인 다음 1 L로 한다.

 

4.1.2 아세테이트 완충 용액

정제수 400 mL에 아세트산나트륨․3수화물 (sodium acetate trihydrate, NaC2H3O2·3H2O, 분자량 : 130.03) 243 g 또는 아세트산나트

륨 무수물 (sodium acetate, NaC2H3O2, 분자량 : 82.03) 146 g을 녹인 다음 아세트산 (acetic acid, C2H4O2, 분자량 : 60.05) 

480 g을 첨가 한다. 이 용액에 정제수를 넣어 1 L로 한다.

 

4.1.3 아이오딘수소칼륨용액(0.1 N)

103 ℃에서 2시간 건조한 아이오딘수소칼륨을 3.249 g을 정제수에 녹여 1 L로 한다.

 

4.1.4 아이오딘수소칼륨용액(0.005 N)

이아오딘수소칼륨(0.1 N) 용액 50 mL를 취해 1 L로 한다.

 

4.1.5 염산용액(6 M)

진한 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46, 비중 : 1.18, 함량 : 36.5 % ∼ 38 %)과 정제수를 1 : 1 비율로 희석한다.

 

4.1.6 요오드화칼륨용액

새로 끓이고 식힌 정제수에 요오드화칼륨 (potassium iodide, KI, 분자량 : 166.00) 50 g 을 녹이고 1 L 로 한다. 갈색병에 넣어 냉장고에 보관하고 색이 옅어지면 폐기한다.

4.1.7 페닐아신산화제용액(0.00564 N)

수산화나트륨용액(0.3 M) 150 mL에 페닐아신산화제 (phenylarsine oxide)을 0.8 g을 녹인 다음, 110 mL를 취해 정제수 800 mL 넣어 혼합한다. 염산용액(6 M)을 넣어 pH 6 ∼ 7한 다음 정제수를 넣어 950 mL로 한다.

[주 1] 강한 독성 발현과 발암 물질로 의심되므로 실험 시 주의한다.

4.1.7.1 표정

500 mL 삼각플라스크에 정제수 약 100 mL를 넣고 요오드칼륨 (KI) 2 g 녹인 후 아이오딘수소칼륨 (0.005 N) 20 mL, 황산(1 + 4) 10 mL를 각각 넣은 다음 암소에서 5분간 방치한다. 정제수를 넣어 300 mL로 한다. 페닐아신산화제 (0.00564 N)로 연한 황색이 될 때까지 적정한 다음 전분 지시약을 넣어 청색으로 발색시켜 후 계속 페닐아신산화제 (0.00564 N)로 무색이 될 때까지 적정한다. 반복 표정시 차이가 0.05 mL 이하 이어야 한다.

  

4.1.8 황산(1 + 4)

정제수 800 mL에 황산 (sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 200 mL를 서서히 첨가한다.

 

4.2 표준용액

4.2.1 잔류염소 표준용액

하이포염소산나트륨 (sodium hypochlorite, NaOCl, 분자량 : 74.44)용액을 10 mL를 취해 정제수에 넣고 100 mL로 한다. 이 용액을 유리염소 표준액으로 사용한다. 유리염소농도는 표정을 통해 측정한다. 냉장 보관하여 7일간 보관 가능하다. 희석시에는 2시간까지 유효하다.

 

4.2.1.1 표정

(유리염소 농도 표정) 유리염소 표준용액 10 mL를 취하여 정제수 60 mL가 담겨진 250 mL 삼각플라스크에 넣는다. 염산용액(25 %) 5 mL, 요오드화칼륨 3 g을 넣고 밀봉하여 흔들어 섞은 다음 어두운 곳에 약 5분간 방치한다. 티오황산나트륨용액(0.1 M)으로 적정하여 시료가 연한 노랑색이 되면 요오드화아연 전분용액을 넣고 계속 티오황산나트륨용액(0.1 M)으로 푸른색이 없어질 때까지 적정한다.

[주 2] 티오황산나트륨(0.1 M) 1 mL = 유리염소 3.55 mg

 

---

7.0 분석절차

7.1 전처리

시료 적당량(잔류염소로서 0.4 mg 이하 함유)을 취하여 200 mL로 하여 삼각플라스크에 담는다. 시료가 200 mL 인 경우 페닐아신 산화제(0.00564 N)의 적정량 (mL)과 잔류염소의 농도 (mg/L)가 같기 때문이다.

 

7.2 분석방법

7.2.1 적당한 비커에 시료 200 mL를 담는다.

7.2.2 전류적정계와 교반기를 설치한다.

7.2.3 요오드화칼륨 용액 1 mL를 넣는다.

7.2.4 아세테이트 완충용액 1 mL를 넣는다.

7.2.5 페닐아신산화제용액(0.00564 N)로 적정한다.

7.2.6 적정하게 됨에 따라 전류값이 떨어지게 된다. 전류값이 더 이상 내려가지 않으면 종말점으로 한다. 적정에 소모된 페닐아신 산화제의 농도로부터 잔류염소를 산출한다.

 

---

8.0 결과보고

A : 적정에 사용된 페닐아신 산화제 총량 (mL)

V : 시료의 양 (mL)

관련글

수질 잔류염소 측정법 - 비색법