환경부고시 제2015-50호('15.4.14)

폐기물공정시험기준

2015. 4. 14

환   경   부

목   차

ES 06000.a 총칙	1

ES 06001 정도보증/정도관리	8

ES 06002.a 지정폐기물에 함유된 유해물질의 기준, 시험한계표시 및 결과표시	16

ES 06130.b 시료 채취	17

ES 06150.b 시료의 준비	25

ES 06171 시약 및 용액	34

ES 06172 완충용액	47

ES 06173 표준용액	48

ES 06174 규정용액	52

ES 06301.1b 강열감량 및 유기물함량-중량법	53

ES 06302.1a 기름성분-중량법	59

ES 06303.1 수분 및 고형물-중량법	66

ES 06304.1 수소이온농도-유리전극법	70

ES 06305.1 석면-편광현미경법	77

ES 06305.2 석면-X선 회절기법	103

ES 06351.1 시안-자외선/가시선 분광법	122

ES 06351.2 시안-이온전극법	133

ES 06400 금속류	144

ES 06400.1 금속류-원자흡수분광광도법	146

ES 06400.2 금속류-유도결합플라스마-원자발광분광법	160

ES 06401.0 구리	173

ES 06401.1 구리-원자흡수분광광도법	174

ES 06401.2 구리-유도결합플라스마-원자발광분광법	175

ES 06401.3 구리-자외선/가시선 분광법	176

ES 06402.0 납	185

ES 06402.1 납-원자흡수분광광도법	186

ES 06402.2 납-유도결합플라스마-원자발광분광법	187

ES 06402.3 납-자외선/가시선 분광법	188

ES 06403.0 비소	200

ES 06403.1 비소-원자흡수분광광도법	201

ES 06403.2 비소-유도결합플라스마-원자발광분광법	212

ES 06403.3 비소-자외선/가시선 분광법	213

ES 06404.0 수은	224

ES 06404.1 수은-원자흡수분광광도법	225

ES 06404.2 수은-자외선/가시선 분광법	235

ES 06405.0 카드뮴	244

ES 06405.1 카드뮴-원자흡수분광광도법	245

ES 06405.2 카드뮴-유도결합플라스마-원자발광분광법	246

ES 06405.3 카드뮴-자외선/가시선 분광법	247

ES 06406.0 크롬	258

ES 06406.1 크롬-원자흡수분광광도법	259

ES 06406.2 크롬-유도결합플라스마-원자발광분광법	270

ES 06406.3 크롬-자외선/가시선 분광법	271

ES 06407.0 6가크롬	281

ES 06407.1 6가크롬-원자흡수분광광도법	282

ES 06407.2 6가크롬-유도결합플라스마-원자발광분광법	292

ES 06407.3a 6가크롬-자외선/가시선 분광법	293

ES 06501.1 유기인-기체크로마토그래피	301

ES 06501.2 유기인-기체크로마토그래피-질량분석법	313

ES 06502.1a 폴리클로리네이티드비페닐-기체크로마토그래피	329

ES 06502.2a 폴리클로리네이티드비페닐-기체크로마토그래피-질량분석법	351

ES 06502.3a 폴리클로리네이티드비페닐-기체크로마토그래피(절연유분석법)	370

ES 06601.1 할로겐화 유기물질-기체크로마토그래피-질량분석법	384

ES 06601.2 할로겐화 유기물질-기체크로마토그래피	401

ES 06602.1 휘발성 저급염소화 탄화수소류-기체크로마토그래피	412

ES 06701.1 감염성미생물-아포균 검사법	423

ES 06701.2 감염성미생물-세균배양 검사법	428

ES 06701.3 감염성미생물-멸균테이프 검사법	432

폐기물공정시험기준	ES 06000.a
총칙	2014
(Introduction)

1.0  개요

1.1  목적

이 폐기물공정시험기준(이하 “공정시험기준”이라한다)은 환경 분야 시험 ․ 검사 등에 관한 법률 제6조에 의거 폐기물의 성상 및 오염물질을 측정함에 있어서 측정의 정확성 및 통일을 유지하기 위하여 필요한 제반사항에 대하여 규정함을 목적으로 한다.

1.2  적용범위

1.2.1  폐기물관리법 시행령 제1장 제3조 지정폐기물의 종류 구분, 동법 시행규칙 제2조 별표1. 오니류 등에 함유된 금속 등 유기물질의 용출농도, 동법 시행규칙 제6조 별표4의 6. 다.(2) 지정폐기물의 처리기준 적합여부,「잔류성유기오염물질관리법」시행규칙 제3조 별표2의 폴리클로리네이티드비페닐의 함량 기준, 동법 시행규칙 18조 별표8의 고체상태의 처리기준 적합여부는 공정시험기준의 규정에 의하여 시험․판정한다.

1.2.2  폐기물관리법에 의한 오염실태 조사 중 폐기물에 대한 것은 따로 규정이 없는 한 공정시험기준의 규정에 의하여 시험한다.

1.2.3  공정시험기준 이외의 방법이라도 측정결과가 같거나 그 이상의 정확도가 있다고 국내외에서 공인된 방법은 이를 사용할 수 있다.

1.2.4  이 공정시험기준에서 규정하지 않은 사항에 대해서는 일반적인 화학적 상식에 따르도록 하며, 이 공정시험기준에 기재한 방법 중 세부조작은 시험의 본질에 영향을 주지 않는다면 실험자가 일부를 변경할 수도 있다.

1.2.5  하나 이상의 공정시험기준으로 시험한 결과가 서로 달라 제반 기준의 적부 판정에 영향을 줄 경우에는 공정시험기준의 항목별 주시험법에 의한 분석 성적에 의하여 판정한다. 단, 주시험법은 따로 규정이 없는 한 항목별 공정시험기준의 1법으로 한다.

2.0  표시방법

2.1  단위 및 기호

단위 및 기호는 KS A ISO 1000 국제단위계(SI) 및 그 사용방법에 대한 규정에 따른다.

2.2  농도

2.2.1  백분율(Parts Per Hundred)은 용액 100 mL 중 성분무게(g), 또는 기체 100 mL 중의 성분무게(g)를 표시할 때는 W/V%, 용액 100 mL 중 성분용량(mL), 또는 기체 100 mL 중 성분용량(mL)을 표시할 때는 V/V%, 용액 100 g 중 성분용량(mL)을 표시할 때는 V/W%, 용액 100 g 중 성분무게(g)를 표시할 때는 W/W%의 기호를 쓴다. 다만, 용액의 농도를 “%”로만 표시할 때는 W/V%를 말한다. 또한 단위면적(A, area) 중 성분의 면적(A)를 표시할 때는 A/A%(area)의 기호로 쓴다.

2.2.2  천분율(Parts Per Thousand)을 표시할 때는 g/L, g/kg의 기호를 쓴다.

2.2.3  백만분율(ppm, Parts Per Million)을 표시할 때는 mg/L, mg/kg의 기호를 쓴다.

2.2.4  십억분율(ppb, Parts Per Billion)을 표시할 때는 μg/L, μg/kg의 기호를 쓰며, 1 ppm의 1/1,000이다.

2.2.5  기체 중의 농도는 표준상태(0 ℃, 1기압)로 환산 표시한다.

2.3  온도

2.3.1  온도의 표시는 셀시우스(Celcius) 법에 따라 아라비아 숫자의 오른쪽에 ℃를 붙인다. 절대온도는 K로 표시하며, 절대온도 0 K는 -273 ℃로 한다.

2.3.2  표준온도는 0 ℃, 상온은 15 ∼ 25 ℃, 실온은 1 ∼ 35 ℃로 하고, 찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0 ∼ 15 ℃의 곳을 뜻한다.

2.3.3  냉수는 15 ℃ 이하, 온수는 60 ∼ 70 ℃, 열수는 약 100 ℃를 말한다.

2.3.4  “수욕상 또는 수욕중에서 가열한다”라 함은 따로 규정이 없는 한 수온 100 ℃에서 가열함을 뜻하고 약 100 ℃의 증기욕을 쓸 수 있다.

2.3.5  각각의 시험은 따로 규정이 없는 한 상온에서 조작하고 조작 직후에 그 결과를 관찰한다. 단, 온도의 영향이 있는 것의 판정은 표준온도를 기준으로 한다.

3.0  기구 및 기기

공정시험기준에서 사용하는 모든 기구 및 기기는 측정결과에 대한 오차가 허용되는 범위 이내인 것을 사용하여야 한다.

3.1  기구

공정시험기준에서 사용하는 모든 유리기구는 KS L 2302 이화학용 유리기구의 모양 및 치수에 적합한 것 또는 이와 동등이상의 규격에 적합한 것으로, 국가 또는 국가에서 지정하는 기관에서 검정을 필한 것을 사용하여야 한다.

3.2  기기

3.2.1  공정시험기준의 분석절차 중 일부 또는 전체를 자동화한 기기가 정도관리 목표 수준에 적합하고, 그 기기를 사용한 방법이 국내외에서 공인된 방법으로 인정되는 경우 이를 사용할 수 있다.

3.2.2  연속측정 또는 현장측정의 목적으로 사용하는 측정기기는 공정시험기준에 의한 측정치와의 정확한 보정을 행한 후 사용할 수 있다.

3.2.3  분석용 저울은 0.1 mg까지 달 수 있는 것이어야 하며, 분석용 저울 및 분동은 국가 검정을 필한 것을 사용하여야한다.

4.0  시약 및 용액

4.1  시약

4.1.1  시험에 사용하는 시약은 따로 규정이 없는 한 1급 이상 또는 이와 동등한 규격의 시약을 사용하여 각 시험항목별 4.0 시약 및 표준용액에 따라 조제하여야 한다.

4.1.2  이 공정시험기준에서 각 항목의 분석에 사용되는 표준물질은 국가표준에 소급성이 인증된 인증표준물질을 사용한다.

4.2  용액

4.2.1  용액의 앞에 몇 %라고 한 것(예 : 20 % 수산화나트륨 용액)은 수용액을 말하며, 따로 조제방법을 기재하지 아니하는 한 일반적으로 용액 100 mL에 녹아있는 용질의 g수를 나타낸다.

4.2.2  용액 다음의 (   )안에 몇 N, 몇 M, 또는 %라고 한 것[예 : 아황산나트륨용액(0.1 N), 아질산나트륨(0.1 M), 구연산이암모늄용액(20 %)]은 용액의 조제방법에 따라 조제하여야 한다.

4.2.3  용액의 농도를 (1→10), (1→100) 또는 (1→1000) 등으로 표시하는 것은 고체 성분에 있어서는 1 g, 액체성분에 있어서는 1 mL를 용매에 녹여 전체 양을 10 mL, 100 mL 또는 1000 mL로 하는 비율을 표시한 것이다.

4.2.4  액체 시약의 농도에 있어서 예를 들어 염산(1 + 2)이라고 되어있을 때에는 염산 1 mL와 물 2 mL를 혼합하여 조제한 것을 말한다.

4.2.5  완충용액, 표준용액 및 규정용액은 각각 ES 06171, ES 06173, ES 06174를 따른다.

5.0  시험결과의 표시

시험성적수치는 따로 규정이 없는 한 KS Q 5002(데이터의 통계적 해석방법-제1부 : 데이터 통계적 기술)의 수치의 맺음법에 따른다.

6.0  관련 용어의 정의

6.1  “액상폐기물”이라 함은 고형물의 함량이 5 % 미만인 것을 말한다.

6.2  “반고상폐기물”이라 함은 고형물의 함량이 5 % 이상 15 % 미만인 것을 말한다.

6.3  “고상폐기물”이라 함은 고형물의 함량이 15 % 이상인 것을 말한다.

6.4  “함침성 고상폐기물”이라 함은 종이, 목재 등 기름을 흡수하는 변압기 내부부재(종이, 나무와 금속이 서로 혼합되어 있어 분리가 어려운 경우를 포함한다)를 말한다.

6.5  “비함침성 고상폐기물”이라 함은 금속판, 구리선 등 기름을 흡수하지 않는 평면 또는 비평면형태의 변압기 내부부재를 말한다.

6.6  시험조작 중 “즉시”란 30초 이내에 표시된 조작을 하는 것을 뜻한다.

6.7  “감압 또는 진공”이라 함은 따로 규정이 없는 한 15 mmHg 이하를 뜻한다.

6.8  “이상”과 “초과”, “이하”, “미만”이라고 기재하였을 때는 “이상”과 “이하”는 기산점 또는 기준점인 숫자를 포함하며, “초과”와 “미만”의 기산점 또는 기준점인 숫자를 포함하지 않는 것을 뜻한다. 또한, “a ∼ b"라 표시한 것은 a 이상 b 이하임을 뜻한다.

6.9  “바탕시험을 하여 보정한다”라 함은 시료에 대한 처리 및 측정을 할 때, 시료를 사용하지 않고 같은 방법으로 조작한 측정치를 빼는 것을 뜻한다.

6.10  방울수라 함은 20 ℃에서 정제수 20방울을 적하할 때, 그 부피가 약 1 mL 되는 것을 뜻한다.

6.11  “항량으로 될 때까지 건조한다”라 함은 같은 조건에서 1시간 더 건조할 때 전후 무게의 차가 g당 0.3 mg 이하일 때를 말한다.

6.12  용액의 산성, 중성, 또는 알칼리성을 검사할 때는 따로 규정이 없는 한 유리전극법에 의한 pH미터로 측정하고 구체적으로 표시할 때는 pH 값을 쓴다.

6.13  “용기”라 함은 시험용액 또는 시험에 관계된 물질을 보존, 운반 또는 조작하기 위하여 넣어두는 것으로 시험에 지장을 주지 않도록 깨끗한 것을 뜻한다.

6.14  “밀폐용기”라 함은 취급 또는 저장하는 동안에 이물질이 들어가거나 또는 내용물이 손실되지 아니하도록 보호하는 용기를 말한다.

6.15  “기밀용기”라 함은 취급 또는 저장하는 동안에 밖으로부터의 공기 또는 다른 가스가 침입하지 아니하도록 내용물을 보호하는 용기를 말한다.

6.16  “밀봉용기”라 함은 취급 또는 저장하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 아니하도록 내용물을 보호하는 용기를 말한다.

6.17  “차광용기”라 함은 광선이 투과하지 않는 용기 또는 투과하지 않게 포장을 한 용기이며 취급 또는 저장하는 동안에 내용물이 광화학적 변화를 일으키지 아니하도록 방지할 수 있는 용기를 말한다.

6.18  여과용 기구 및 기기를 기재하지 않고 “여과한다”라고 하는 것은 KSM 7602 거름종이 5종 또는 이와 동등한 여과지를 사용하여 여과함을 말한다.

6.19  “정밀히 단다”라 함은 규정된 양의 시료를 취하여 화학저울 또는 미량저울로 칭량함을 말한다.

6.20  무게를 “정확히 단다”라 함은 규정된 수치의 무게를 0.1 mg까지 다는 것을 말한다.

6.21  “정확히 취하여”라 하는 것은 규정한 양의 액체를 홀피펫으로 눈금까지 취하는 것을 말한다.

6.22  “정량적으로 씻는다”함은 어떤 조작으로부터 다음 조작으로 넘어갈 때 사용한 비커, 플라스크 등의 용기 및 여과막 등에 부착한 정량대상 성분을 사용한 용매로 씻어 그 씻어낸 용액을 합하고 먼저 사용한 같은 용매를 채워 일정용량으로 하는 것을 뜻한다.

6.23  “약”이라 함은 기재된 양에 대하여 ± 10 %이상의 차가 있어서는 안 된다.

6.24  “냄새가 없다”라고 기재한 것은 냄새가 없거나, 또는 거의 없는 것을 표시하는 것이다.

6.25  시험에 쓰는 물은 따로 규정이 없는 한 정제수를 말한다.

폐기물공정시험기준	ES 06001
정도보증/정도관리	2010
(QA/QC)

1.0  개요

1.1  목적

환경측정의 정도보증/정도관리는 측정․분석 결과의 정밀․정확도를 관리하고 보증하여 국가적인 환경정책 결정, 산업체의 오염물질 관리 및 국민의 삶의 질 관리에 기여하는 것을 그 목적으로 한다.

1.2  적용범위

이 규격은 폐기물공정시험기준의 시험분석 결과에 영향을 미치는 정도보증/정도관리 및 목표 설정의 일반적인 절차에 적용한다.

2.0  정도관리 요소

2.1  바탕시료

2.1.1  방법바탕시료

방법바탕시료(method blank)란 시료와 유사한 매질을 선택하여 추출, 농축, 정제 및 분석 과정에 따라 측정한 것을 말하며, 이때 매질, 실험절차, 시약 및 측정 장비 등으로부터 발생하는 오염물질을 확인할 수 있다.

2.1.2  시약바탕시료

시약바탕시료(reagent blank)란 시료를 사용하지 않고 추출, 농축, 정제 및 분석 과정에 따라 모든 시약과 용매를 처리하여 측정한 것을 말하며, 이때 실험절차, 시약 및 측정 장비 등으로부터 발생하는 오염물질을 확인할 수 있다.

2.2  검정곡선

검정곡선(calibration curve)은 분석물질의 농도변화에 따른 지시값을 나타낸 것으로 시료 중 분석 대상 물질의 농도를 포함하도록 범위를 설정하고, 검정곡선 작성용 표준용액은 가급적 시료의 매질과 비슷하게 제조하여야 한다.

2.2.1  절대검정곡선법

절대검정곡선법(external standard method)이란 시료의 농도와 지시값과의 상관성을 검정곡선 식에 대입하여 작성하는 방법이다.

2.2.1.1  검정곡선은 직선성이 유지되는 농도범위 내에서 제조농도 3 ～ 5개를 사용한다.

2.2.1.2  제조한  n개의 검정곡선 작성용 표준용액을 분석하여 농도와 지시값의 자료를 각각 얻는다.

2.2.1.3  n개의 시료에 대하여 농도와 지시값 쌍을 각각 (x1, y1),‧‧‧‧‧‧,(xn, yn)이라 하고, 그림 1과 같이 농도에 대한 지시값의 검정곡선을 도시한다.

그림 1.  검정곡선

2.2.1.4  검정곡선 작성용 표준용액의 농도와 지시값의 상관성을 1차식으로 표현하는 경우 검정곡선식은 다음과 같다.

[eqn: y = a_0 + a_1 ⋅x]

여기서 y는 지시값, x는 농도, a0, a1는 계수로서 시료의 농도는 시료의 지시값을 검정곡선 식에 대입하여 구한다.

2.2.2  표준물질첨가법

표준물질첨가법(standard addition method)이란 시료와 동일한 매질에 일정량의 표준물질을 첨가하여 검정곡선을 작성하는 방법으로써, 매질효과가 큰 시험 분석 방법에서 분석 대상 시료와 동일한 매질의 표준시료를 확보하지 못한 경우에 매질효과를 보정하여 분석할 수 있는 방법이다.

2.2.2.1  분석대상 시료를 n개로 나눈 후 분석하려는 대상 성분의 표준물질을 0배, 1배, ·······, n - 1배로 각각의 시료에 첨가한다.

2.2.2.2  n개의 첨가 시료를 분석하여  첨가 농도와 지시값의 자료를 각각 얻는다. 이때 첨가 시료의 지시값은 바탕값을 보정(바탕시료 및 바탕선의 보정 등)하여 사용하여야 한다.

2.2.2.3  n개의 시료에 대하여 첨가 농도와 지시값 쌍을 각각 (x1, y1),‧‧‧‧‧‧,(xn, yn)이라 하고, 그림 2와 같이 첨가 농도에 대한 지시값의 검정곡선을 도시하면, 시료의 농도는 [eqn: LEFT | x_0 RIGHT |]이다.

그림 2. 표준물질첨가법에 의한 검정곡선

2.2.3  상대검정곡선법

상대검정곡선법(internal standard calibration)이란 검정곡선 작성용 표준용액과 시료에 동일한 양의 내부표준물질을 첨가하여 시험분석 절차, 기기 또는 시스템의 변동으로 발생하는 오차를 보정하기 위해 사용하는 방법이다. 상대검정곡선법은 시험 분석하려는 성분과 물리·화학적 성질은 유사하나 시료에는 없는 순수 물질을 내부표준물질로 선택한다. 일반적으로 내부표준물질로는 분석하려는 성분에 동위원소가 치환된 것을 많이 사용하며, 절차는 다음과 같다.

2.2.3.1  동일한 양의 내부표준물질을 분석 대상 시료와 검정곡선 작성용 표준용액에 각각 첨가한다. 내부표준물질의 농도는 분석 대상 성분의 기기 지시값과 비슷한 수준이 되도록 한다.

2.2.3.2  분석기기를 이용하여 시료와 검정곡선 작성용 표준용액의 내부표준물질과 측정 성분의 지시값을 각각 구한다.

2.2.3.3  검정곡선 작성을 위하여 가로축에 성분 농도(Cx)와 내부표준물질 농도 (Cs)의 비(Cx/Cs)를 취하고 세로축에는 분석 성분의 지시값(Rx)과 내부표준물질 지시값(Rs)의 비(Rx/Rs)를 취하여 그림 3과 같이 작성한다.

그림 3. 상대검정곡선법에 의한 검정곡선

2.2.3.4  시료를 분석하여 얻은 분석 성분의 지시값(Rx')과 내부표준물질 지시값 (Rs')의 비(Rx'/Rs')를 구한 후 검정곡선에 대입하여 분석 성분 농도(Cx')와 내부표준물질 농도(Cs')와의 비(Cx'/Cs')를 구한다.

2.2.3.5  분석 성분 농도(Cx')와 내부표준물질 농도(Cs')의 비(Cx'/Cs')에 첨가한 내부표준물질 농도(Cs')를 곱하여 시료의 농도(Cx')를 구한다.

2.2.4  검정곡선의 작성 및 검증

2.2.4.1  검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2) 또는 감응계수  (RF, response factor)의 상대표준편차가 일정 수준 이내이어야 하며, 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하여야 한다.

2.2.4.2  감응계수는 검정곡선 작성용 표준용액의 농도(C)에 대한 반응값(R, response)으로 다음과 같이 구한다.

감응계수 =

2.2.4.3  검정곡선은 분석할 때마다 작성하는 것이 원칙이며, 분석 과정 중 검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군(시료 20개 이내)마다 1회의 검정곡선 검증을 실시한다.

2.2.4.4  검증은 방법검출한계의 5 ～ 50배 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액에 대한 측정값이 검정곡선 작성 시의 지시값과 10 % 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우 검정곡선을 재작성하여야 한다.

2.3  검출한계

2.3.1  기기검출한계

기기검출한계(IDL, instrument detection limit)란 시험분석 대상물질을 기기가 검출할 수 있는 최소한의 농도 또는 양으로서, 일반적으로 S/N 비의 2 ∼ 5배농도 또는 바탕시료를 반복 측정 분석한 결과의 표준편차에 3배한 값 등을 말한다.

2.3.2  방법검출한계

방법검출한계(MDL, method detection limit)란 시료와 비슷한 매질 중에서 시험분석 대상을 검출할 수 있는 최소한의 농도로서, 제시된 정량한계 부근의 농도를 포함하도록 준비한 n개의 시료를 반복 측정하여 얻은 결과의 표준편차(s)에 99 % 신뢰도에서의 t-분포값을 곱한 것이다.

방법검출한계 = t(n-1, α=0.01) × s

여기서 t(n-1, α=0.01)는 아래의 표에서 구한다.

자유도(n - 1)	2	3	4	5	6	7	8	9
t-분포값	6.96	4.54	3.75	3.36	3.14	3.00	2.90	2.82

2.3.3  정량한계

정량한계(LOQ, limit of quantification)란 시험분석 대상을 정량화할 수 있는 측정값으로서, 제시된 정량한계 부근의 농도를 포함하도록 시료를 준비하고 이를 반복 측정하여 얻은 결과의 표준편차(s)에 10배한 값을 사용한다.

정량한계 = 10 × s

2.4  정밀도

정밀도(precision)는 시험분석 결과의 반복성을 나타내는 것으로 반복 시험하여 얻은 결과를 상대표준편차(RSD, relative standard deviation)로 나타내며. 연속적으로 n회 측정한 결과의 평균값([eqn: bar x])과 표준편차(s)로 구한다.

정밀도(%) = [eqn: { s} over {bar x }× 100]

2.5  정확도

2.5.1  정확도(accuracy)란 시험분석 결과가 참값에 얼마나 근접하는가를 나타내는 것으로 동일한 매질의 인증시료를 확보할 수 있는 경우에는 표준절차서(SOP, standard operational procedure)에 따라 인증표준물질을 분석한 결과값(CM)과 인증값(CC)과의 상대백분율로 구한다.

2.5.2  인증시료를 확보할 수 없는 경우에는 해당 표준물질을 첨가하여 시료를 분석한 분석값(CAM)과 첨가하지 않은 시료의 분석값(CS)과의 차이를 첨가 농도(CA)의 상대백분율 또는 회수율로 구한다.

정확도(%) = [eqn: {C _{M}} over {C _{C}} TIMES 100````=`` {C _{AM} -C _{S}} over {C _{A}} TIMES 100`]

2.6  현장 이중시료

현장 이중시료(field duplicate)는 동일 위치에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 독립적으로 분석하여 비교한다. 현장 이중시료는 필요시 하루에 20개 이하의 시료를 채취할 경우에는 1개를, 그 이상의 시료를 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취하며, 동일한 조건에서 측정한 두 시료의 측정값 차를 두 시료 측정값의 평균값으로 나누어 상대편차백분율(RPD, relative percent difference)로 구한다.

상대편차백분율(%) = [eqn: {C _{2} -C _{1}} over {bar{x}} TIMES 100```%]

폐기물공정시험기준	ES 06002.a
지정폐기물에 함유된 유해물질의 기준, 표시한계 및 결과표시	2014

No	유해물질	기준 (mg/L)	시험결과 표시한계 (mg/L)	시험결과 표시자리수
1	시안화합물	1	0.01	0.00
2	크롬	-	0.01	0.00
3	6가크롬	1.5	0.01	0.00
4	구리	3	0.008	0.000
5	카드뮴	0.3	0.002	0.000
6	납	3	0.04	0.00
7	비소	1.5	0.004	0.000
8	수은	0.005	0.0005	0.0000
9	유기인화합물	1	0.0005	0.0000
10	폴리클로리네이티드 비페닐(PCBs)	액체상태의 것 : 2	0.05	0.00
		액체상태이외의 것 : 0.003	0.0005	0.0000
11	테트라클로로에틸렌	0.1	0.002	0.000
12	트리클로로에틸렌	0.3	0.008	0.000
No	유해물질	기준 (%)	시험결과 표시한계	시험결과 표시자리수
13	할로겐화유기물질	5	10 mg/㎏	0
14	기름성분	5	0.1 %	0.0

<행정사항>

① “시험결과 표시한계” 미만은 “불검출”로 표기

② “불검출”이 아닌 경우 “시험결과 표시자리수” 까지 표기함(“ 0 ” 표시는 표시자리수를 표시한 것임)

③ ES 06000 총칙의 1.2.3에 따른 시험방법인 경우는 해당 시험방법의 유효측정농도 및 결과표시를 할 수 있다.

폐기물공정시험기준	ES 06130.b
시료의 채취	2015
(Sample Collection)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물의 성상과 폐기물에 함유된 각종 오염물질을 측정하기 위해 시료를 채취하는 방법과 시료를 조제하는 방법을 설명한다.

1.2  적용범위

이 시험기준은 폐기물 시료를 채취하는 방법과 조제하는 방법에 적용한다.

2.0  채취 도구 및 시료 용기

2.1  채취 도구

채취 도구는 시료의 채취 과정 또는 보관 중에 침식되거나 녹이 나는 재질의 것을 사용해서는 안 된다.

2.2  시료 용기

2.2.1  시료 용기는 시료를 변질시키거나 흡착하지 않는 것이어야 하며 기밀하고 누수나 흡습성이 없어야 한다.

2.2.2  시료 용기는 무색경질의 유리병, 폴리에틸렌병 또는 폴리에틸렌백을 사용한다. 다만, 노말헥산 추출물질, 유기인, 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 및 휘발성 저급 염소화 탄화수소류 실험을 위한 시료의 채취 시에는 무색경질의 유리병을 사용하여야 한다.

2.2.3  시료 중에 다른 물질의 혼입이나 성분의 손실을 방지하기 위하여 밀봉할 수 있는 마개를 사용하며 코르크 마개를 사용하여서는 안 된다. 다만, 고무나 코르크 마개에 파라핀지, 유지 또는 셀로판지를 씌워 사용할 수도 있다.

2.2.4  시료 용기에는 폐기물의 명칭, 대상 폐기물의 양, 채취 장소, 채취 시간 및 일기, 시료 번호, 채취 책임자 이름, 시료의 양, 채취 방법, 기타 참고자료(보관상태 등)를 기재한다.

3.0  시료의 채취 방법

3.1  일반적 요령

3.1.1   시료는 일반적으로 폐기물이 생성되는 단위 공정별로 구분하여 채취하여야 한다.

3.1.1.1  시료 채취의 주체

사업장폐기물배출자가 폐기물의 분류, 지정폐기물 처리계획 확인 등을 위한 “폐기물 분석 결과서” 제출을 목적으로 폐기물 분석 전문기관(폐기물관리법 시행규칙 제18조의2제3항)에 폐기물 분석을 의뢰하는 경우에는 폐기물 분석 전문기관의 기술인력이 직접 폐기물 시료를 채취·운반하여야 한다. 이 경우 폐기물 분석 전문기관은 폐기물 분석결과서에 해당 분석기관의 기술인력이 직접 폐기물 시료를 채취·운반한 시료로 분석하였음을 표기하여야 한다.

3.1.2  시료를 채취하기 전에 폐기물을 잘 혼합하여야 하며 이것이 불가능할 경우에는 전체의 성질을 대표할 수 있도록 서로 다른 곳에서 채취하여야 한다. 다만, 서로 다른 종류의 폐기물이 혼재되어 있다고 판단될 때에는 혼재된 폐기물의 성분별로 각각에 대해 시료를 채취할 수 있다.

3.2  고상 혼합물 시료 채취

고상 혼합물의 경우에는 적당한 채취 도구를 사용하며 한 번에 일정량씩을 채취하여야 한다.

3.3  액상 혼합물 시료 채취

액상 혼합물의 경우에는 원칙적으로 최종 지점의 낙하구에서 흐르는 도중에 채취한다. 용기에 들어 있을 때에는 잘 혼합하여 균일한 상태로 만든 후에 채취한다.

3.4  콘크리트 고형화물 시료 채취

콘크리트 고형화물이 소형인 경우에는 3.2 고상 혼합물의 경우에 따른다. 대형의 고형화물이며 분쇄가 어려울 경우에는 임의의 5개소에서 채취하여 각각 파쇄한 후 100 g 씩 균등한 양을 혼합하여 채취한다.

3.5  폐기물 소각시설의 소각재 시료 채취

3.5.1  일반사항

3.5.1.1  연소실 바닥을 통해 배출되는 바닥재와 폐열 보일러 및 대기오염 방지시설을 통해 배출되는 비산재의 채취에 적용한다.

3.5.1.2  공정상 비산방지나 냉각을 목적으로 소각재에 물을 분사하는 경우를 제외하고는 가급적 물을 분사하기 전에 시료를 채취한다. 다만 부득이하게 수분이 함유된 상태에서 시료를 채취할 경우에는 가능한 한 수분함량이 적게 되도록 채취한다.

3.5.2  연속식 연소 방식의 소각재 반출 설비에서 시료 채취

연속식 연소 방식의 소각재 반출 설비에서 채취하는 경우, 바닥재 저장조에서는 부설된 크레인을 이용하여 채취하고, 비산재 저장조에서는 낙하구 밑에서 채취하며, 소각재가 운반차량에 적재되어 있는 경우에는 적재 차량에서 채취하고, 부지 내에 야적되어 있는 경우에는 야적더미에서 각 층별로 채취하는 것을 원칙으로 한다.

3.5.2.1  소각재 저장조에서 채취하는 경우에는 저장조에 쌓여 있는 소각재를 평면상에서 5등분한 후 각 등분마다 크레인을 이용하여 소각재를 상하층으로 잘 섞은 다음 크레인으로 일정량을 저장조 밖으로 운반한다. 다만, 시료 채취 장소가 좁아 작업하기 힘든 경우에는 크레인으로부터 직접 일정량을 채취한다. 시료는 운반된 소각재 중 대표성이 있다고 판단되는 곳에서 각 등분마다 500 g 이상씩을 채취한다.

3.5.2.2  낙하구 밑에서 채취하는 경우에는 시료의 양이 1회에 500 g 이상이 되도록 채취하며, 전체 시료의 수는 3.7.1에 따른다.

3.5.2.3  야적더미에서 채취하는 경우에는 야적더미를 2 m 높이 단위로 층을 나누고, 각 층별로 적절한 지점에서 500 g 이상의 시료를 채취하며, 전체 시료의 수는 3.7.1에 따른다.

3.5.2.4  소각재가 적재되어 있는 운반차량에서 시료를 채취하는 경우에는 3.7.3에 따른다.

3.5.2.5  위의 각 경우별로 채취한 시료는 혼합하여 5.0 시료의 조제 방법에 따라 조제하여 최종 시료로 한다.

3.5.3  회분식 연소 방식의 소각재 반출 설비에서 시료 채취

회분식 연소 방식의 소각재 반출 설비에서 채취하는 경우에는 하루 동안의 운전횟수에 따라 매 운전 시마다 2회 이상 채취하는 것을 원칙으로 하고, 시료의 양은 1회에 500 g 이상으로 한다.

3.6  시료의 양

시료의 양은 1회에 100 g 이상으로 채취한다. 다만, 소각재의 경우에는 1회에 500 g 이상으로 채취한다.

3.7  분석 시료의 수

3.7.1  분석 시료의 수는 3.1.1과 3.1.2에 따라 정한다. 각 분석 시료의 대표성 확보를 위한 현장 시료의 수는 표 1에 따른다. 다만, 폐기물의 생성 또는 처리되는 공정이 적정하게 관리되고 있으며 성상이 일정한 경우에는 표 1에 관계없이 필요한 개수의 현장 시료를 채취할 수 있다.

3.7.2  같은 종류의 폐기물이 계속 배출되는 경우에는 집적되어 있는 폐기물의 양에 관계없이 표 1에 따라 당일 배출분에서 현장 시료를 채취할 수 있다.

표 1.  대상 폐기물의 양과 현장 시료의 최소 수

대상 폐기물의 양(단위 : ton)			현장 시료의 최소 수
	～	1 미만	6
1 이상	～	5 미만	10
5 이상	～	30 미만	14
30 이상	～	100 미만	20
100 이상	～	500 미만	30
500 이상	～	1,000 미만	36
1,000 이상	～	5,000 미만	50
5,000 이상	～		60

[주 1] 대상 폐기물의 대표성을 위해 채취한 표 1의 시료를 전부 모아 1개의 대시료로 하여 5.0 시료의 분할 채취 방법에 따라 하나의 분석용 시료로 만든다.

3.7.3  폐기물이 적재되어 있는 운반차량에서 현장 시료를 채취할 경우에는 표 1에 관계없이 적재 폐기물의 성상이 균일하다고 판단되는 깊이에서 현장 시료를 채취한다. 5톤 미만의 차량에 폐기물이 적재되어 있는 경우에는 적재 폐기물을 평면상에서 6등분한 후 각 등분마다 현장 시료를 채취한다. 반면, 5톤 이상의 차량에 폐기물이 적재되어 있는 경우에는 적재 폐기물을 평면상에서 9등분한 후 각 등분마다 현장 시료를 채취한다.

4.0  시료의 보관방법

채취 시료는 수분, 유기물 등 함유 성분의 변화가 최소화 되도록 0 ℃ ～ 4 ℃ 이하의 냉암소에 보관하여야 하며 가급적 빠른 시간 내에 분석하여야 한다.

5.0  시료의 분할 채취 방법

5.1  전처리

5.1.1  분석용 또는 수분 측정용 시료의 양이 많을 경우(이를 “대시료”라 한다)에는실험에 들어가기 전에 시료의 조성을 균일화하기 위하여 시료의 분할 채취 방법에 따라 균일화 한다.

5.1.2  소각 잔재, 슬러지 또는 입자상 물질은 그대로 작은 돌멩이 등의 이물질을 제거하고, 이외의 폐기물 중 입경이 5 mm 미만인 것은 그대로, 입경이 5 mm 이상인 것은 분쇄하여 체로 거른 후 입경이 0.5 mm ～ 5 mm로 한다.

5.2  시료의 분할 채취 방법

대시료를 균일하게 혼합 또는 혼화하여 측정에 필요한 적당량을 취하고 그림 1 ～ 그림 3의 시료의 분할 채취 방법 중 하나의 방법으로 균일화 한다.

5.2.1  구획법

5.2.1.1  모아진 대시료를 네모꼴로 엷게 균일한 두께로 편다.

5.2.1.2  이것을 가로 4등분 세로 5등분하여 20개의 덩어리로 나눈다.

5.2.1.3  20개의 각 부분에서 균등한 양을 취한 후 혼합하여 하나의 시료로 만든다.

그림 1. 구획법

5.2.2  교호삽법

5.2.2.1  분쇄한 대시료를 단단하고 깨끗한 평면 위에 원추형으로 쌓는다.

5.2.2.2  원추를 장소를 바꾸어 다시 쌓는다.

5.2.2.3  원추에서 일정한 양을 취하여 장방형으로 도포하고 계속해서 일정한 양을 취하여 그 위에 입체로 쌓는다.

5.2.2.4  육면체의 측면을 교대로 돌면서 각각 균등한 양을 취하여 두 개의 원추를 쌓는다.

5.2.2.5  하나의 원추는 버리고 나머지 원추를 앞의 조작을 반복하면서 적당한 크

그림 2. 교호삽법

기까지 줄인다.

5.2.3  원추 4분법

5.2.3.1  분쇄한 대시료를 단단하고 깨끗한 평면 위에 원추형으로 쌓아 올린다.

그림 3. 원추 4분법

5.2.3.2  앞의 원추를 장소를 바꾸어 다시 쌓는다.

5.2.3.3  원추의 꼭지를 수직으로 눌러서 평평하게 만들고 이것을 부채꼴로 사등분한다.

5.2.3.4  마주 보는 두 부분을 취하고 반은 버린다.

5.2.3.5  반으로 줄어든 시료를 앞의 조작을 반복하여 적당한 크기까지 줄인다.

6.0  결과 보고

“내용 없음”

7.0  참고 자료

“내용 없음”

8.0  부록

“내용 없음”

폐기물공정시험기준	ES 06150.b
시료의 준비	2015
(Sample Preparation)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물에 함유된 오염물질을 분석하기 위한 함량 시험 방법 및 용출 시험 방법에 따른 시료의 준비와 산 분해 전처리 방법을 설명한다.

1.2  적용범위

1.2.1  함량 시험 방법

지정폐기물 여부 판정을 위한 기름성분, 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 및 정제유의 품질 검사를 위한 실험에 적용한다. 또한 폐기물관리법에서 규정하고 있지 않으나, 폐기물 중에 함유된 오염물질의 농도를 측정하는 시료에 적용한다.

1.2.2  용출 시험 방법

고상 또는 반고상 폐기물에 대하여 폐기물관리법에서 규정하고 있는 지정폐기물의 판정 및 지정폐기물의 중간처리 방법 또는 매립 방법을 결정하기 위한 실험에 적용한다.

1.2.3  산 분해법

용출 용액이나 액상 폐기물에는 유기물 및 현탁물질들이 함유되어 있어 혼탁하거나 색상을 띄고 있는 경우가 있다. 또한 실험하고자 하는 목적 성분들이 입자에 흡착되어 있거나 난분해성의 착화합물 또는 착이온 상태로 존재하는 경우가 있다. 따라서, 실험 목적에 따라 적당한 방법으로 전처리를 한 다음 원자흡수분광광도법, 유도결합플라스마-원자발광분광법, 자외선/가시선 분광법으로 분석한다.

2.0  용어정의

2.1  산 분해법

시료에 산을 첨가하고 가열하여 시료 중의 유기물 및 방해물질을 제거하는 방법이다. 이 과정에서 시료 중의 유기물 및 방해물질은 산에 의해 분해되고 이들과 착화합물을 형성하고 있던 중금속류는 이온 상태로 시료 중에 존재하게 된다.

2.2  마이크로파 산 분해법

전반적인 처리 절차 및 원리는 산 분해법과 같으나 마이크로파를 이용해서 시료를 가열하는 것이 다르다. 마이크로파를 이용하여 시료를 가열할 경우 고온 고압 하에서 조작할 수 있어 전처리 효율이 좋아진다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  진탕기

상온, 상압에서 진탕 회수가 매분 당 약 200회, 진폭이 4 cm ～ 5 cm, 진탕 시간 6시간의 연속진탕기를 사용한다.

3.2  가열 장치

가열 맨틀(heating mantle) 또는 가열판(heating plate)을 규격에 맞게 사용한다.

3.3  마이크로파 분해장치

시료를 산과 함께 용기에 넣어 마이크로파를 가하면, 강산에 의해 시료가 산화되면서 빠른 진동과 충돌에 의하여 극성 성분들은 시료 내 다른 물질들과의 결합이 끊어져 이온상태로 수용액에 용해된다. 이 장치는 가열 속도가 빠르고 재현성이 좋으며, 폐유 등 유기물이 다량 함유된 시료의 전처리에 이용된다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1 시약

4.1.1  질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01, 함량 70 %)

4.1.2  염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46, 함량 36.5 % ∼ 38 %)

4.1.3  염산(1 + 1)

염산과 정제수의 부피비가 1:1이 되도록 혼합하여 조제한다.

4.1.4  황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08, 함량 95 % 이상)

4.1.5  과염소산(hyperchloric acid, HClO4, 분자량 : 100.46, 함량 70 % 이상)

4.1.6  플루오린화수소산(hydrofluoric acid, HF, 분자량 : 20.00, 함량 40 % 이상)

5.0  시료채취 및 관리

각 항목별 시료 채취 및 관리 방법에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

“내용 없음”

7.0  분석절차

7.1  함량 시험 방법

각 항목별 시험기준의 전처리에서 “액상 폐기물 시료 또는 용출 용액 적당량”을 “폐기물 시료 적당량”으로 하여 실험한다.

[주 1]  폐기물 시료가 고상이거나 반고상인 경우에는 ES 06407 6가크롬 실험을 적용할 수 없다.

7.2  용출 시험 방법

7.2.1  시료 용액의 조제

시료의 조제 방법에 따라 조제한 시료 100 g 이상을 정확히 달아 정제수에 염산을 넣어 pH를 5.8 ～ 6.3으로 맞춘 용매(mL)를 시료:용매 = 1:10(W:V)의 비로 2,000 mL 삼각 플라스크에 넣어 혼합한다.

7.2.2  용출 조작

시료 용액의 조제가 끝난 혼합액을 상온, 상압에서 진탕 횟수가 매분 당 약 200회, 진폭이 4 cm ∼ 5 cm인 진탕기를 사용하여 6시간 동안 연속 진탕한 다음 1.0 μm의 유리 섬유 여과지로 여과하고 여과액을 적당량 취하여 용출 실험용 시료 용액으로 한다. 다만, 여과가 어려운 경우에는 원심분리기를 사용하여 매 분당 3,000회전 이상으로 20분 이상 원심분리한 다음 상등액(supernatant liquid)을 적당량 취하여 용출 실험용 시료 용액으로 한다.

다만, 휘발성 저급염소화 탄화수소류를 실험하고자 하는 시료의 용출 조작은 ES 06602.1 휘발성 저급염소화 탄화수소류-기체크로마토그래피 7.1 전처리 7.1.2 반고상 또는 고상 폐기물 시료의 전처리에 따른다.

7.2.3  실험결과의 보정

항목별 시험기준 중 각 항의 규정에 따라 실험한 용출 실험의 결과는 시료 중의 수분 함량 보정을 위해 함수율 85 % 이상인 시료에 한하여 “15/{100-시료의 함수율(%)}"을 곱하여 계산한 값으로 한다.

7.3  산 분해법

7.3.1  질산 분해법

이 방법은 유기물 함량이 낮은 시료에 적용하며 질산에 의한 유기물 분해 방법이다.

7.3.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출 용액의 적당한 부피를 취하여 킬달 플라스크에 넣고, 진한 질산 5 mL와 끓임쪽(boiling chip) 4개 ～ 5개를 넣은 다음 서서히 가열하여 액체의 부피가 약 5 mL ～ 10 mL가 될 때까지 증발‧농축한 후 공기 중에서 식힌다.

7.3.1.2  이때 유기물의 분해가 완전히 끝나지 않아 혼합액이 맑지 않을 때에는 다시 진한 질산 5 mL를 넣고 가열을 반복한다. 필요하면 여과하여 여과지를 정제수로 2회 ～ 3회 씻어주고, 여과액과 씻은 액을 합하여 정확히 100 mL로 맞춘다. 이 용액의 산 농도는 약 0.7 M이다.

7.3.2  질산-염산 분해법

이 방법은 유기물 함량이 비교적 높지 않고 금속의 수산화물, 산화물, 인산염 및 황화물을 함유하고 있는 시료에 적용하며 질산-염산에 의한 유기물 분해 방법이다.

7.3.2.1  액상 폐기물 시료 또는 용출 용액의 적당한 부피를 취하여 킬달 플라스크에 넣고, 여기에 진한 질산 3 mL와 끓임쪽(boiling chip) 4개 ～ 5개를 넣은 다음 서서히 가열하여 액체의 부피가 약 5 mL가 될 때까지 증발‧농축한 후 공기 중에서 식힌다. 다시 진한 질산 5 mL를 넣고 서서히 가열하여 액이 거의 건고되는 부근까지 증발‧농축한 후 공기 중에서 식힌다.

7.3.2.2  여기에 염산(1 + 1) 10 mL와 정제수 15 mL를 넣고 약 15분 동안 가열하여 잔류물을 녹인다. 이때 유기물의 분해가 완전히 끝나지 않아 혼합액이 맑지 않을 경우에는 다시 진한 질산 5 mL를 넣고 가열을 반복한 후 킬달 플라스크의 기벽을 정제수로 씻어서 합한다. 필요하면 여과하고 여과지를 정제수로 2회 ～ 3회 씻은 다음, 여과액과 씻은 액을 합하여 정확히 100 mL로 한다. 이 용액의 산 농도는 약 0.5 M이다.

7.3.3  질산-황산 분해법

이 방법은 유기물 등을 많이 함유하고 있는 대부분의 시료에 적용하며 질산-황산에 의한 유기물 분해 방법이다. 그러나 칼슘, 바륨, 납 등을 다량 함유한 시료는 난용성의 황산염을 생성하여 다른 금속 성분을 흡착하므로 주의하여야 한다.

7.3.3.1  액상 폐기물 시료 또는 용출 용액의 적당한 부피를 취하여 킬달 플라스크에 넣고, 여기에 진한 질산 5 mL와 끓임쪽(boiling chip) 4개 ～ 5개를 넣은 다음 서서히 가열하여 액체의 부피가 약 15 mL가 될 때까지 증발‧농축한 후 공기 중에서 식힌다. 다시 진한 질산 5 mL와 황산 5 mL ～ 10 mL를 넣고 가열을 계속하여 백색의 황산 가스가 발생하기 시작하면 가열을 중지한다. 이때 유기물의 분해가 완전히 끝나지 않아 혼합액이 맑지 않을 경우에는 다시 진한 질산 5 mL를 넣고 가열을 반복한다.

7.3.3.2  분해가 끝나면 공기 중에서 식히고 정제수 50 mL를 넣어 끓기 직전까지 서서히 가열하여 침전된 용해성 염들을 녹인다. 공기 중에서 식힌 후 필요하면 여과하고, 여과지를 정제수로 2회 ～ 3회 씻어준 다음 여과액과 씻은 액을 합하여 정확히 100 mL로 만든다. 이 용액의 산 농도는 약 1.5 N ～ 3.0 N이다.

7.3.4  질산-과염소산 분해법

이 방법은 유기물을 높은 비율로 함유하고 있으면서 산화 분해가 어려운 시료들에 적용하며 질산-과염소산에 의한 유기물 분해 방법이다.

7.3.4.1  액상 폐기물 시료 또는 용출 용액의 적당한 부피를 취하여 킬달 플라스크에 넣고, 여기에 진한 질산 5 mL와 끓임쪽 4개 ～ 5개를 넣은 다음 서서히 가열하여 액체의 부피가 약 5 mL ～ 10 mL가 될 때까지 증발‧농축한 후 공기 중에서 식힌다. 진한 질산 5 mL와 과염소산 10 mL를 넣고 다시 가열한 후 과염소산이 분해되어 백연이 발생하기 시작하면 가열을 중지한다. 이때 유기물의 분해가 완전히 끝나지 않아 혼합액이 맑지 않을 때에는 다시 진한 질산 5 mL를 넣고 가열을 반복한다.

7.3.4.2  분해가 끝나면 공기 중에서 식히고 정제수 50 mL를 넣어 서서히 끓이면서 질소산화물 및 유리염소를 완전히 제거한다. 필요하면 여과하고, 여과지를 정제수로 2회 ～ 3회 씻어준 다음 여과액과 씻은 액을 합하여 정확히 100 mL로 만든다. 이 용액의 산 농도는 약 0.8 M이다.

[주 2]  과염소산을 넣을 경우 진한 질산이 공존하지 않으면 폭발할 위험이 있으므로 반드시 진한 질산을 먼저 넣어주어야 하며, 어떠한 경우에도 유기물을 함유한 뜨거운 용액에 과염소산을 넣어서는 안 된다.

[주 3]  납을 측정할 경우, 시료 중에 황산이온(SO42-)이 높은 농도로 존재하면 불용성의 황산납이 생성되기 때문에 측정치에 손실을 가져온다. 이때에는 분해가 끝난 용액에 물 대신 아세트산암모늄 용액(5 + 6) 50 mL를 넣고 가열하여 용액이 끓기 시작하면 킬달 플라스크를 회전시켜 내벽을 용액으로 충분히 씻어준 다음, 약 5분 동안 가열하고 공기 중에서 식혀 여과한다.

7.3.5  질산-과염소산-불화수소산 분해법

이 방법은 점토질 또는 규산염이 높은 비율로 함유된 시료에 적용하며 질산-과염소산-불화수소산으로 유기물을 분해하는 방법이다.

7.3.5.1  액상 폐기물 시료 또는 용출 용액의 적당량을 취하여 킬달 플라스크에 넣고, 여기에 끓임쪽 4개 ～ 5개를 넣은 다음 서서히 가열하여 액체의 부피가 약 15 mL가 될 때까지 증발‧농축한 후 공기 중에서 식힌다.

7.3.5.2  비커에 있는 액을 테프론 비커 또는 백금 도가니에 옮기고, 킬달 플라스크의 기벽에 붙어 있는 부착물을 정제수로 깨끗이 씻어 합한 다음, 진한 질산 10 mL를 넣어 거의 용액이 건고할 때까지 가열하고 공기 중에서 식힌다.

7.3.5.3  과염소산 5 mL와 불화수소산 1 mL를 넣고 가열을 계속하여 과염소산의 백연이 발생하면 가열을 중지하고 공기 중에서 식힌다. 여기에 정제수 50 mL를 넣고, 이하 7.3.4 질산-과염소산에 의한 분해법에 따라 실험한다. 이 용액의 산 농도는 약 0.8 M이다.

7.3.6  회화법

이 시험기준은 목적 성분이 400 ℃ 이상에서 휘산되지 않고 쉽게 회화될 수 있는 시료에 적용하며 회화에 의한 유기물분해 방법이다. 시료 중에 염화암모늄, 염화마그네슘, 염화칼슘 등이 높은 비율로 함유된 경우에는 납, 철, 주석, 아연, 안티몬 등이 휘산되어 손실이 발생하므로 주의하여야 한다.

7.3.6.1  액상 폐기물 시료 또는 용출 용액의 적당량을 취하여 백금, 실리카 또는 자제증발접시(porcelain evaporating dish)에 넣고 수욕조 또는 가열판에서 가열하여 증발시켜 건고한다. 용기를 회화로에 옮기고 400 ℃ ～ 500 ℃에서 가열하여 잔류물을 회화시킨 다음 공기 중에서 식힌다.

7.3.6.2  잔류물에 염산(1 + 1) 10 mL를 넣어 가열판에서 가열한다. 잔류물이 녹으면 온수 20 mL를 넣고 여과한 후 여과지를 온수로 2회 ～ 3회 씻어준 다음, 여과액과 씻은 액을 합하고 정제수를 넣어 정확히 100 mL로 만든다. 이 용액의 산 농도는 약 0.5 M이다.

7.3.7  마이크로파 산 분해법

7.3.7.1  시료(고체 0.25 g 이하 또는 용출액 50 mL 이하)를 정확하게 취하여 용기에 넣고 여기에 질산 10 mL ～ 20 mL를 넣는다. 이때 격렬한 반응이 일어나면 반응이 완결될 때까지 뚜껑을 연 채로 방치한다. 밀폐 용기의 뚜껑을 닫고 용기내의 최고압력이 약 120 psi ～ 200 psi로 되고, 마이크로파 전력을 다음(밀폐 용기 1개 ～ 3개 300 W, 4개 ～ 6개 600 W, 7개 이상 1200 W)과 같이 조정하되, 가열 온도와 시간을 설정하고 온도 센서를 연결하여 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

7.3.7.2  분해가 끝난 후 충분히 용기를 냉각시키고 용기 내에 남아 있는 질산 가스를 제거한다. 필요하면 여과하고 거름종이를 정제수로 2회 ～ 3회 씻은 다음 여과액과 씻은 액을 합하여 일정 부피로 묽힌다.

[주 4]  마이크로파 분해 장치를 통풍실 안에 직접 설치하면 산 가스에 의해 주변 및 실내의 장치가 부식될 수 있으므로 배기 가스가 직접 외부로 배출될 수 있도록 장치하여야 한다. 또한 제작사가 제공하는 안전 수칙을 반드시 따라야 한다.

8.0  결과보고

“내용 없음”

9.0  참고자료

“내용 없음”

10.0  부록

“내용 없음”

폐기물공정시험기준	ES 06171
시약 및 용액	2010

․과망간산칼륨 KMnO4

․과망간산칼륨(표준시약)

․과망간산칼륨 황산용액 : 과망산칼륨용액(6 %) 10 mL와 황산용액(10 %) 50 mL에 정제수를 넣어 전량 1,000 mL로 한다.

․과산화수소 H2O2

․과산화수소수(30 %)

․과염소산 HClO4 (70 ～ 72 %), 비중 : 약 1.67

․건조용 과염소산마그네슘 Mg(ClO4)2

․과황산칼륨 K2S2O8

․구연산이암모늄 C6H14N2O7

․구연산이암모늄용액(10 W/V %) (디티존사염화탄소법 실험용) : 구연산이암모늄 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 하여 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %) 소량을 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다.

이 조작을 사염화탄소층이 변색하지 않을 때까지 반복한다. 다음에 정제사염화   탄소 5 ～ 10 mL를 넣고 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다.

수층을 건조한 여과지로 여과하고 사염화탄소의 작은 방울을 제거한다.

․구연산이암모늄용액(10 W/V %) (다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤, 아세트산부틸법 실험용) : 구연산이암모늄 10 g을 정제수 약 80 mL에 녹이고 메타크레졸퍼플-에틸알코올용액(0.1 W/V %) 2 ～ 3방울을 넣고 암모니아수(1 + 1)를 한 방울씩 떨어뜨려 pH를 약 9로 조절하고 정제수를 넣어 100 mL로 한다. 이 액을 분별깔때기에 옮겨 다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %) 2 mL와 아세트산부틸 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 분리한다. 다시 구연산이암모늄층에 아세트산부틸(구리실험용) 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 구연산이암모늄층을 분리하여 건조한 여과지로 여과하여 아세산부틸을 제거한다.

․금속주석 Sn (99.9 %이상)

․기체크롬Q(60 ～ 80 mesh)

․크로마토그래프용 기체크롬Q(60 ～ 80 mesh)

․나이트로메탄 CH3NO2

․다르코 G-60(Darco G-60)

․크로마토그래프용 다르코 G-60

․다이아지논 C12H21N2O3PS (98.0 % 이상)

․P-디메틸아미노벤지리딘로다닌 C12H12N2OS2

․P-디메틸아미노벤지리딘로다닌아세톤용액(0.02 W/V %)

P-디메틸아미노벤지리딘로다닌 0.02 g을 아세톤에 녹여 100 mL로 한다.

․다이에틸다이티오카르바민산나트륨․3수화물 (C2H5)2NNaCS2․3H2O

․다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %) : 다이에틸다이티오카르바민산나트륨․3수화물 1.3 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 착색용기에 보관하여 14일 이내에 사용한다.

․다이에틸다이티오카르바민산은 (C2H5)2NAgCS2

․다이에틸다이티오카르바민산은․피리딘 용액(0.5 W/V %)

다이에틸다이티오카르바민산은 0.5 g을 피리딘에 녹여 100 mL로 한다.

․다이크롬산칼륨 K2Cr2O7

․다이크롬산칼륨(표준시약)

․다이크롬산칼륨 황산혼합액 : 다이크롬산칼륨 200 g을 정제수 100 mL에 녹이고 황산 1,500 mL를 서서히 넣어 흔들어 섞는다.

․다이페닐카바자이드 C13H14N4O

․다이페닐카바자이드용액(1 W/V %) : 다이페닐카바자이드 0.5 g을 아세톤 25 mL에 녹이고 정제수 25 mL를 넣어 50 mL로한다. 이 용액은 약 7일 내에 사용하여야 한다.

․다이클로로메탄(메틸렌클로라이드：CH2Cl2)

․디티존 C6H5NHNHCSN：NC6H5

․디티존사염화탄소용액(0.01 W/V %) : 디티존 0.111 g을 정제사염화탄소 400 mL에 잘 저어 주면서 녹이고 여과한다. 이 용액을 분별깔때기에 옮겨 암모니아수(1 + 100) 400 mL를 넣어 흔들어 섞어 디티존을 수층에 옮기고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 수층에 정제사염화탄소 50 mL를 넣어 흔들어 씻어주고 정치한다.

사염화탄소층을 분리하고 사염화탄소층이 엷은 녹색이 될 때까지 수층을 반복    하여 씻는다. 수층에 정제사염화탄소 500 mL와 염산(1 + 10) 50 mL를 넣어    흔들어 섞고 디티존을 사염화탄소층에 옮기고 정치하여 사염화탄소층을 분리한   다. 수층에는 정제사염화탄소 50 mL를 넣어 흔들어 섞어 나머지 디티존을 추출   하고 정치하여 전체사염화탄소층을 합하고 정제사염화탄소층을 넣어 1,000 mL로 하여 착색병에 넣어 아황산수(포화) 100 mL를 넣어 표면을 덮고 10 ℃ 이하의 냉암소에서 보존한다.

․디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %) : 디티존 사염화탄소용액(0.01 W/V %)을 정제사염화탄소로 정확히 2배 희석한다.

․디티존 사염화탄소용액(0.003 W/V %) : 디티존 사염화탄소용액(0.05 W/V %)을 정제사염화탄소로 정확히 1.67배 희석한다.

․디티존 사염화탄소용액(0.001 W/V %) : 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)을 정제사염화탄소로 정확히 5배 희석한다.

․디티존 메틸아이소부틸케톤용액(0.2 W/V %) : 디티존 0.2 g을 메틸아이소부틸케톤에 녹여 100 mL로 한다.

․디티존 클로로폼용액(0.03 W/V %) : 디티존 0.3 g을 클로로폼에 녹여 1,000 mL로 한다.

․메틸디메톤 C6H15O3PS2 (98.0 % 이상)

․메틸레드-브로모크레졸그린 혼합지시료용액 : 메틸레드 0.02 g과 브로모크레졸그린 0.1 g을 에틸알코올(95.0 V/V %)에 녹여 100 mL로 한다.

․메틸오렌지 C14H14N3NaO3S

․메틸오렌지용액(0.1 W/V %) : 메틸오렌지 0.1 g을 열수 100 mL에 녹인다. 냉각 후 사용한다.

․메틸아이소부틸케톤 CH3COCH2CH(CH3)2

․메틸아이소부틸케톤(원자흡수분광광도용)

․무수 인산일수소나트륨 Na2HPO4

․무수 인산일수소나트륨(pH측정용)

․무수 탄산칼륨 K2CO3

․무수 황산나트륨 Na2SO4

․크로마토그래프용 무수 황산나트륨 : 무수 황산나트륨 100 g에 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 흔들어 섞고 여과 한다.

잔사에 크로마토그래프용 노말헥산 25 mL를 섞고 여과하여 풍건한다.

이 용액 10 µL를 미량주사기를 사용하여 기체크로마토그래프에 주입하여 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 예기유지(維持) 시간 부근에서 피크가 나타나지 않은 것을 사용한다.

․미결정 셀루로오스 분말

․크로마토그래프용 미결정 셀루로오스 분말

․벤젠 C6H6

․불화수소산 HF

․붕산나트륨․10수화물 Na2B4P7․10H2O

․붕산나트륨(pH측정용)

․브로모티몰블루 C27H28Br2O5S

․브로모티몰블루 에틸알코올용액(0.1 W/V%) : 브로모티몰블루 0.1 g을 에틸알코올(95.0 V/V %)에 녹여 100 mL로 한다.

․브로모페놀블루 C19H10Br4O5S

․브로모페놀블루 에틸알코올용액(0.1 W/V %) : 브로모페놀블루 0.1 g을 에틸알코올(95.0 V/V %)에 녹여 100 mL로 한다.

․브로모화칼륨 KBr

․사염화탄소 CCl4

․정제사염화탄소 : 사염화탄소에 황산 소량을 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 황산층이 착색하지 않을 때까지 이 조작을 반복한 다음 정제수 소량을 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리하고 산화칼슘을 넣어 흔들어 섞고 산화칼슘이 있는 그대로 증류하여 77 ℃의 유분을 취한다.

․사이․디티에이(Cy․DTA) : (1, 2-사이클로헥산디아민사초산)

C6H10[N(CH2COOH)2]2․H2O

․사이․디티에이(Cy․DTA) 용액(0.1 M) : 사이․디티에이 3.5 g 및 수산화나트륨 0.85 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 필요에 따라 에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(0.1 M)(수은실험용)과 같은 방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

․산화칼슘 CaO(생석회)

․삼산화비소 As2O3

․삼산화비소(표준시약)

․수산화나트륨 NaOH

․수산화나트륨용액(1 M) : 수산화나트륨 42 g을 정제수 950 mL를 넣어 녹이고 새로 만든 수산화바륨용액(포화)을 침전이 생기기 않을 때까지 한 방울씩 떨어뜨려 잘 섞고 마개를 하여 24시간 방치한 다음 여과하여 사용한다.

․수산화나트륨용액(0.1 M) : 수산화나트륨용액(1 M)을 정제수로 10배 희석한다.

․수산화바륨․8수화물 Ba(OH)2․8H2O

․수산화바륨용액(포화) : 수산화바륨․8수화물 적당량을 정제수에 넣어 녹일 때 녹지 않는 침전이 생기면 상징액을 여과하여 여과액을 사용한다.

․수산화칼륨 KOH

․수산화칼륨/에틸알코올용액(1 M) : 수산화칼륨 56.11 g을 소량의 정제수에 녹이고 에틸알코올(95.0 V/V %)을 넣어 1,000 mL로 하여 흔들어 섞고 마개를 하여 2 ～ 3일간 방치한다. 상층액을 여과하여 알칼리성에서 사용할 수 있는 유리마개병에 넣어 보관한다.

․수산화칼륨 Ca(OH)2

․수산화칼슘(pH측정용)

․수소(가스) H2(99.9 % 이상)

․설퍼민산암모늄 NH4OSO2NH2

․시안화칼륨 KCN

․시안화칼륨(표준시약)

․시안화칼륨용액(5 W/V %)(납 실험용) : 시안화칼륨 50 g을 정제수에 녹여 1,000 mL로 한다. 이 용액에 의한 바탕시험값이 높을 경우 에는 다음과 같이 정제하여 사용한다. 강산성 양이온교환수지(입경 0.36.18 mm)를 정제수에 침적시켜 유리관(15 × 350 mm)에 공기가 들어가지 않게 주의하여 옮긴다. 염산 약 1 L를 30 mL/min으로 유출시킨 다음 정제수를 약 80 mL/min의 유속으로 유하시킨다. 유출용액이 메틸레드․브로모크레졸그린 혼합 지시용액이 중성이 될 때까지 씻어주고 수산화칼륨용액(1 M)을 약 20 mL/min로 유출용액이 알칼리성이 될 때까지 유하시킨다. 여기에 조제한 시안화칼륨을 2 mL/min으로 유출시켜 최초 유출용액 50 mL는 버리고 다음 유출용액을 받아 사용한다.

․시안화칼륨용액(1 W/V %) (납 실험용)

시안화칼륨용액(5 W/V %) (납 실험용)을 정제수로 정확히 5배 희석한다.

․시안화칼륨용액(0.5 W/V %) (납 실험용)

시안화칼륨용액(5 W/V %) (납 실험용)을 정제수로 정확히 10배 희석한다.

․시안화칼륨용액(0.1 W/V %) (카드뮴 실험용) : 시안화칼륨용액(1 W/V %) (납 실험용)을 정제수로 정확히 10배 희석한다.

․실리카겔

․실리카겔(데시케이터용)

․아세톤 CH3COCH3

․아세트산 CH3COOH(99 ～ 100 %)

․아세트산납․3수화물 Pb(CH3COO)2․3H2O

․아세트산납용액(10 W/V %) : 아세트산납․3수화물 11.8 g을 정제수와 아세트산 1 ～ 2방울에 녹이고 물을 넣어 100 mL로 한다.

․아세트산부틸〔CH3COOH2CH2CH2CH3〕(구리실험용) : 구리를 함유하지 않는 것이어야 한다.

․아세트산아연Zn(CH3COO)2〕

․아세트산암모늄․3수화물CH3COONH4․3H2O〕

․아세틸렌(가스) C2H2(99.9 % 이상)

․아스코빈산 C6H8O6

․아연분말 Zn

․아질산나트륨 NaNO3

․아질산나트륨(표준시약)

․아질산나트륨용액(2 W/V %, 총 크롬 실험용) : 아질산나트륨 2 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 사용할 때 조제한다.

․아질산나트륨용액(5 W/V %) : 아질산나트륨 5 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 사용할 때 조제한다.

․아황산 H2SO3

․아황산수(포화)

․암모니아수 NH4OH(28 % 이상) 비중 : 0.90

․에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨․2수화물 C10H14N2Na2O8․2H2O

․에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(시안 실험용) : 에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨․2수화물) 10 g을 정제수에 넣어 녹이고 수산화나트륨용액(0.4 %)으로 약알칼리성으로 하여 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

․에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(구리 실험용) : 에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨․2수화물 2 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

․에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨(0.1 M)(수은 실험용) : 에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨․2수화물 3.8 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 필요하면 이것을 분별깔때기에 옮기고 구연산 이암모늄용액(10 W/V %)과 같은 방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

․에틸알코올 C2H5OH(99.5 V/V %)

․에틸알코올(95.0 V/V %)

․에틸에테르 C2H5OC2H5 : 수산화나트륨용액(0.4 %)과 정제수로 차례로 씻어 준 다음 무수황산나트륨으로 탈수하고 증류하여 사용한다.

․염산〔HCl〕(35 %이상)

․염산용액(1 M) : 염산 90 mL에 정제수를 넣어 1,000 mL로 한다.

․염산용액(0.2 M) : 염산용액(1 M)을 정제수로 5배 희석한다.

․염산(비소 실험용) : 비소 0.01 mL/L 이하를 함유하는 것을 사용한다.

․염산(1 + 1)(비소 실험용) : 염산(비소 실험용)과 비소를 함유하지 않은 정제수를 사용하여 조제한다.

․염산(수은 실험용) : 염산 1,000 mL에 대하여 과망간산칼륨 0.3 g을 넣어 증류하여 얻은 유출용액의 전체의 1/2에 상당하는 중류(中留)를 취한다.

․염산(1 + 1)(수은 실험용) : 염산(수은 실험용)과 수은을 함유하지 않은 정제수를 사용하여 조제한다.

․염산(1 + 37)(수은 실험용) : 염산(수은 실험용)과 수은을 함유하지 않은 정제수를 사용하여 조제한다.

․염산(1 + 100)(수은 실험용) : 염산(수은 실험용)과 수은을 함유하지 않은 정제수를 사용하여 조제한다.

․염화하이드록시암모늄 NH2OH․HCl

․염화하이드록시암모늄(10 W/V %)(수은 실험용) : 염화하이드록시암모늄 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 필요에 따라서 이것을 분별깔때기에 옮기고 소량의 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)을 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리하고 다시 수층에 소량의 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)을 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 사염화탄소층이 변색하지 않을 때까지 이 조작을 반복하여 수층을 건조한 여과지로 여과하여 사염화탄소의 작은 방울을 제거한다.

․염화나트륨 NaCl

․염화나트륨(표준시약)

․염화철(III)․6수화물 FeCl3․6H2O

․염화철(III)용액(비소 실험용) : 염화철(III)․6수화물 5 g을 염산(1 + 1)(비소 실험용) 10 mL와 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

․염화칼슘․2수화물 CaCl2․2H2O

․요소〔NH2CONH2〕

․요소용액(20 W/V %)(수은 실험용) : 요소 20 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 필요하면 이것을 분별깔때기에 옮기고 구연산이암모늄용액(10 W/V %)과 같은 방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

․요소용액(20 W/V %, 총 크롬 실험용) : 요소 20 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

․요오드화칼륨[KI]

․요오드화칼륨용액(20 W/V %)(비소 실험용) : 요오드화칼륨 20 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 사용할 때 조제한다.

․유기인 정제용 칼럼용출용액(규산 칼럼용) : 크로마토그래프용 헥산 400 mL를 분별깔때기에 넣고 나이트로메탄 20 mL를 넣어 5분간 흔들어 섞은 다음 정치하여 상층의 나이트로메탄 포화헥산을 사용한다.

․유기인 정제용 칼럼용출용액(플로리실 칼럼용) : 아세트산부틸 및 아이소프로필알코올 각 5 mL씩을 섞고 크로마토그래프용 헥산을 넣어 100 mL로 한다.

․유기인 정제용 컬럼용출용액(활성탄 칼럼용) : 크로마토그래프용 벤젠을 사용한다.

․이산화비소산나트륨 NaAsO2

․이염화수은  HgCl2

․이염화수은(표준시약)

․이염화주석․2수화물 SnCl2․2H2O

․이염화주석용액(비소 실험용Ⅰ) : 이염화주석․2수화물 10 g을 염산(비소 실험용)에 넣어 녹이고 염산(비소 실험용)을 넣어 100 mL로 한다.

․이염화주석용액(비소 실험용Ⅱ) : 이염화주석․2수화물 40 g을 염산(비소 실험용) 100 mL에 녹이고 금속 주석의 작은 입자를 넣어 보관한다.

사용할 때 정제수로 10배 희석하여 사용한다.

․이염화주석용액(수은 실험용) : 이염화주석․2수화물 10 g에 황산(1 + 20)(수은 실험용) 60 mL를 넣어 섞으면서 가열하여 녹이고 냉각시킨 다음 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

․이피엔 C14H14NO4PS(98.0 %이상)

․인산 H3PO4

․인산이수소칼륨 KH2PO4

․인산이수소칼륨(표준시약)

․인산이수소칼륨(pH측정용)

․입상아연(1,410 ～ 1,000 µ) : 비소 0.1 mL/L 이하를 함유하는 것을 염산(1 + 10)과 정제수로 표면을 씻어 사용한다.

․정제규조토 : 세라이트 545 또는 이와 동등한 규격의 것

․진한질산 HNO3, 비중 : 약 1.42

․질산(수은 실험용)

질산을 필요에 따라 증류하고 전체의 1/2에 상당하는 중류(中留)를 취한다.

․질산암모늄 NH4NO3

․질산은 AgNO3

․질산(가스) N2 (99.9 %이상)

․타타르산 C4H6O6

․타타르산용액(2 W/V %)(카드뮴 실험용) : 타타르산 2 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 구연산이암모늄용액(10 W/V %)과 같은 방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

․타타르산암모늄 C4H9NO6

․타타르산암모늄용액(10 W/V %, 중금속 실험용) : 타타르산암모늄 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 구연산이암모늄용액(10 W/V %)과 같은 방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

․쿠페론 C6H9N3O2(니트로소페닐히드록실아민 암모늄염)

․쿠페론용액(5 W/V %) : 쿠페론 5 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 사용할 때 조제한다.

․크로마토그래프용 벤젠 : 예기 유지(維持)시간 부근에서 피크가 나타나지 않는 벤젠을 사용한다.

․크로마토그래프용 실리카겔 : 실리카겔을 크로마토그래프용 노말헥산으로 씻은 다음 여과하여 비커에 넣고 층의 두께를 10 mm 이하로 하여 130 ℃에서 18시간 건조한 다음 데시케이터안 에서 30분간 방치하여 냉각한다.

․기체크로마토그래프용 실리콘 DC-11

․기체크로마토그래프용 실리콘 DC-200

․기체크로마토그래프용 실리콘 DC-220

․기체크로마토그래프용 실리콘 DC-550

․기체크로마토그래프용 실리콘 DC, QF-1

․기체크로마토그래프용 실리콘 DEGS

․기체크로마토그래프용 실리콘 OV-1

․기체크로마토그래프용 실리콘 OV-17

․기체크로마토그래프용 실리콘 OV-225

․기체크로마토그래프용 실리콘 SE-30

․기체크로마토그래프용 실리콘 QF-1

․크로마토그래프용 아세톤 : 아세톤 300 mL를 취하여 농축해서 약 3 mL로 한다. 이 용액 10 µL를 미량주사기를 사용하여 기체크로마토그래프에 주입하였을 때 아세톤의 예기 유지(維持)시간 부근에서 피크가 나타나고 이외의 피크가 나타나지 않는 것을 사용한다.

․크로마토그래프용 이산화규소

․크로마토그래프용 정제규조토

․크로마토그래프용 증류수 : 증류수를 크로마토그래프용 노말헥산으로 씻어주고 사용한다.

․크로마토그래프용 DEGS〔Di-Ethylene Glycol Succinate〕

․m-크레솔퍼플 C21H18SO5

․m-크레솔퍼플 에틸알코올용액(0.1 W/V %) : m-크레솔퍼플 0.1 g을 에틸알코올(95.0 V/V%) 50 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

․m-크레솔퍼플 에틸알코올용액(0.05 W/V %) : m-크레솔퍼플 0.05 g을 에틸알코올(95.0 V/V%) 50 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

․클로라민-T․3수화물 C7H7ClNNaO2S․3H2O

․클로라민-T용액(1 W/V %) : 클로라민-T․3수화물 1.25 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 사용할 때 조제한다.

․크로모솔브G(DMCS)〔Chromosorb G(DMCS)〕(60 ～ 80 mesh)

․크로모솔브W(AW-DMCS)〔Chromosorb W(AM-DMCS)〕(60 ～ 80 mesh)

․크로모솔브WChromosorb W〕(149 ～ 177 µm)

․크로마토그래프용 크로모솔브G(DMCS) (60 ～ 80 mesh)

․크로마토그래프용 크로모솔브W(AW-DMCS) (60 ～ 80 mesh)

․크로마토그래프용 크로모솔브W(AW-DMCS) (177 ～ 250 µm)

․크로마토그래프용 크로모솔브W(AW-DMCS) (149 ～ 177 µm) : 산으로 씻은 다음 실란처리한 클로모솔브W(149 ～ 177 µm)

[비고] 실란처리：톨루엔에 디메틸클로로실란을 녹이고 크로모솔브 W를 약 1시간 물중탕에서 침윤시켜 건조한다.

․클로르포름 CHCl3

․탄산나트륨 Na2CO3

․무수 탄산나트륨 Na2CO3

․무수 탄산나트륨(표준시약)

․무수 탄산나트륨(pH측정용)

․탄산수소나트륨 NaHCO3

․탄산수소나트륨(pH측정용)

․테트라옥살산칼륨 KH3(C2O4)2(pH측정용)

․트라이옥틸아민 C21H45N3

․티몰블루 C27H30O5S

변색범위 pH : 산성쪽(적색)1.2 ～ 2.8(황색), 알칼리성(황색)8.0 ～ 9.6(청색)

․티몰블루 에틸알코올용액(0.1 W/V %) : 티몰블루 0.1 g을 에틸알코올(95.0 V/V %)에 녹여 100 mL로 한다.

․파라티온 C10H14NO5PS(98.0 % 이상)

․페놀레드 C19H14O5S

변색범위 pH (황색)6.8 ～ 8.4(적색)

․페놀레드 에틸알코올용액(0.1 W/V %) : 페놀레드 0.1 g을 에틸알코올(95.0 V/V %) 20 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

․페놀프탈레인〔C20H14O4〕

변색범위 pH (무색)8.0 ～ 10.0(홍색)

․페놀프탈레인 에틸알코올용액(0.5 W/V %) : 페놀프탈레인 0.5 g을 에틸알코올(95.0 V/V %) 90 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다. 이 액에 수산화나트륨용액(0.02 M)을 넣어 액의 색을 홍색으로 한다.

․1-페닐-3-메틸-5-피라졸론

․비스(1-페닐-3-메틸-5-피라졸론)

․펜토에이트 C10H19O6PS (98.0 % 이상)

․플로리실

․크로마토그래프용 플로리실 : 플로리실 100 g에 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 흔들어 섞고 여과한다. 잔사에 크로마토그래프용 노말헥산 25 mL를 섞고 여과하여 풍건한다. 이액 10 µL를 미량주사기를 사용하여 기체크로마토그래프에 주입하여 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 예기 유지시간 부근에서 피크가 나타나지 않는 것을 사용한다.

․프탈산수소칼륨 C6H4(COOK)(COOH)

․프탈산수소칼륨(pH측정용)

․프탈산수소칼륨용액(0.2 M) : 프탈산수소칼륨 40.844 g을 정제수에 녹여 1,000 mL로 한다.

․피로리딘 디티오 카르바민산 암모늄〔APDC：N(CSSNH4)(CH2)4(원자흡수분광광도분석용)

․피로리딘 디티오 카르바민산 암모늄용액(2 W/V %) : 피로리딘 디티오 카르바민산 암모늄 2 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 메틸아이소부틸케톤 50 mL 씩으로 2회 씻어준다.

․피로인산 나트륨․10수화물 Na4P2O7․10H2O

․피로인산 나트륨․10수화물용액(5 %) : 피로인산 나트륨․10수화물 5 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

․피리딘(pyridine, C5H5N, 분자량 : 79.10)

․피리딘․피라졸론혼합액 : 1-페닐-3-메틸-5-피라졸론 0.25 g을 75 ℃의 열수 100 mL에 녹이고 실온으로 냉각하여 비스(1-페닐-3-메틸-5-피라졸론) 0.02 g을 피리딘 20 mL에 녹인 액과 섞는다. 사용할 때 조제한다.

․폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)

․PCB(2염소) C12H8Cl2 (표준시약) 일반상품명 : KC-200

․PCB(3염소) C12H7Cl3 (표준시약) 일반상품명 : KC-300

․PCB(4염소) C12H6Cl4 (표준시약) 일반상품명 : KC-400

․PCB(5염소) C12H5Cl5 (표준시약) 일반상품명 : KC-500

․PCB(6염소) C12H4Cl6 (표준시약) 일반상품명 : KC-600

․노말헥산 C6H14

․크로마토그래프용 노말헥산 : 노말헥산 300 mL를 취하여 농축하여 약 3 mL로 한다. 이 용액 10 µL를 미량주사기를 사용하여 기체크로마토그래프에 주입하였을 때 노말헥산의 예기 유지(維持) 시간에서 피크가 나타나고 이외의 피크가 나타나지 않는 것을 사용한다.

․헥산 전개액 : 유기인 정제용 칼럼용출용액(규산칼럼용)과 같다.

․노말헥산 에틸알코올용액 : 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL와 에틸알코올(95.0 V/V %) 50 mL를 흔들어 섞는다.

․헬륨(가스) He (99.9 % 이상)

․활성탄 C

․황산 H2SO4(95.0 % 이상)

․황산용액(1 M) : 황산 60 mL를 정제수 1 L중에 섞으면서 천천히 넣어 식힌다.

․황산(수은 실험용) : 필요에 따라 황산을 감압증류(5 mmHg)하여 전체의 1/2에 상당하는 중류(中留)를 취하여 같은 양의 수은을 함유하지 않은 정제수에 주의하여 섞는다.

․황산(1 + 1)(수은 실험용) : 황산(수은 실험용)과 수은을 함유하지 않은 정제수를 사용하여 조제한다.

․황산(1 + 20)(수은 실험용) : 황산(수은 실험용)과 수은을 함유하지 않은 정제수를 사용하여 조제한다.

․황산(1 + 100)(수은 실험용) : 황산(수은 실험용)과 수은을 함유하지 않은 정제수를 사용하여 조제한다.

․황산아연 ZnSO4

․황산암모늄 (NH4)2SO4

․황산용액(0.5 M) : 황산 30 mL를 정제수 1,000 mL중에 저어 섞으면서 천천히 넣어 식힌 다음 사용한다.

․황산제이철암모늄․12수화물 Fe2(SO4)3(NH4)2SO4․12H2O

․황산제이철암모늄․6수화물 Fe2(SO4)3(NH4)2SO4․6H2O

․황산제이철암모늄용액 : 황산제이철암모늄․12수화물 5 g을 황산(1 + 1) 1 mL에 녹이고 물을 넣어 100 mL로 한다.

․황산제일철암모늄․6수화물 FeSO4(NH4)2SO4․6H2O

․황산제일철암모늄․6수화물 [표준시약]

․황산제일철암모늄용액 : 황산제일철암모늄․6수화물 3.5 g을 황산 0.5 mL와 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

폐기물공정시험기준	ES 06172
완충용액	2010

․인산염완충용액(pH 6.8) : 인산이수소칼륨 34 g과 무수인산일수소나트륨 35.6 g을 정제수에 녹여 1,000 mL로 한다.

․인산․탄산염 완충용액(수은실험용) : 인산일수소나트륨․12수화물 150 g과 무수탄산칼륨 38 g을 정제수에 녹여 1,000 mL로 한다. 이 액을 분별깔때기에 옮기고 구연산이암모늄용액(10 W/V %)과 같은 방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

․아세트산염완충용액(pH 4.0) : 아세트산나트륨․3수화물 14 g을 정제수에 녹여 100 mL로 하고 따로 아세트산 23 mL에 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

양액을 동량 섞어 분별깔때기에 옮기고 구연산이암모늄용액(10 W/V %)과 같은  방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

․프탈산수소칼륨완충용액(pH 3.4) : 프탈산수소칼륨완충용액(0.2 M) 250 mL에 염산용액(0.2 M) 50 mL를 섞고 정제수를 넣어 1,000 mL로 한다.

폐기물공정시험기준	ES 06173
표준용액	2010

․구리표준용액(100 mg Cu/L) : 금속구리(99.9 % 이상) 0.1 g에 질산(1 + 2) 20 mL를 넣어 녹이고 가열하여 질소산화물을 축출한 다음 방치하여 냉각하고 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다. 또는 황산구리․5수화물(표준시약) 0.393 g을 질산(1 + 1) 20 mL에 녹이고 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․구리표준용액(50, 10, 1 mg Cu/L) : 구리표준용액 500, 100, 10 mL씩을 정확히 취하여 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․납 표준원액(100 mg Pb/L) : 납(99.9 % 이상) 0.1 g에 질산(1 + 3) 40 mL를 녹이고 가열하여 질소산화물을 축출한 다음 방치하여 냉각하고 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다. 또는 질산납(II)(표준시약)1.60 g을 질산(1 + 1) 20 mL와 소량의 정제수에 녹이고 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․납 표준용액(50, 10, 1 mg Pb/L) : 납 표준원액 500, 100, 10 mL씩을 정확히 취하여 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․다이아지논  표준용액(5 mg C12H21N2O3PS/L) : 다이아지논(98.0 % 이상) 적당량을 정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산으로 정확히 5 mg/L 로 희석한다.

․메틸디메톤 표준용액(5 mg C6H15O3PS2/mL) : 메틸디메톤(98.0 % 이상) 적당량을 정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산으로 정확히 5 µg/mL 로 희석한다.

․비소 표준원액(100 mg As/L) : 삼산화 비소(표준시약) 0.132 g에 수산화나트륨용액(4 %) 2 mL를 넣어 녹이고 정제수를 넣어 약 500 mL 로 한 다음 황산(1 + 10)을 넣어 약산성으로 하고 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․비소 표준용액(10 mg As/L) : 비소 표준원액 10 mL를 정확히 취하여 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․비소 표준용액(1 mg As/L) : 비소 표준용액(10 mg As/L) 10 mL를 정확히 취하여 염산(1 + 1) 2 mL와 정제수를 넣어 정확히 100 mL 로 한다.

․수은 표준원액(500 mg Hg/L) : 이염화수은(표준시약) 0.678 g을 정제수에 녹이고 질산(1 + 1) 10 mL와 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․수은 표준용액(10, 1 mg Hg/L) : 수은 표준원액 10 mL를 정확히 취하여 정제수를 넣어 정확히 50 mL로 한 다음 이액 100, 10 mL씩을 정확히 취하여 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다. 사용할 때 조제한다.

․시안이온 표준원액(약 1,000 mg CN-/L) : 시안화칼륨(표준시약) 2.51 g을 정제수에를 녹여 1,000 mL로 한다. 이 액은 사용할 때 조제하며 정확한 농도는 다음과 같이 표정하여 구한다.

표정 : 시안이온 표준원액 100 mL를 정확히 취하여 수산화나트륨용액(2 W/V %) 1 mL와 지시약으로 P-디메틸 아미노벤지리덴로다닌아세톤용액(0.02 W/V %) 0.5 mL를 넣고 질산은용액(0.1 M)으로 액의 황색이 적색으로 되는 점을 종점으로 하여 적정한다.

C = a × f × 5.204 × 1/100                     (식 1)

여기서, C : 시안의 함량(mg/mL)

a : 질산은용액(0.1 M) 소비량(mL)

f : 질산은용액(0.1 M)의 인자(factor)

․시안이온 표준용액(10 mg CN-/L) : 시안이온으로서 10 mg에 해당하는 양의 시안 표준원액의 mL수를 정확히 취하여 수산화나트륨용액(2 %) 100 mL와 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

이 용액 10 mL를 정확히 취하여 정제수를 넣어 정확히 100 mL로 한다. 사용할 때 조제한다.

․이피엔 표준용액(5 µg C14H14NO4PS/mL) : 이피엔(98.0 % 이상) 적당량을 정확히 취하여 크로마토그래프용 n-헥산으로 정확히 5 µg/mL로 희석한다.

․카드뮴 표준원액(100 mg Cd/L) : 금속 카드뮴(99.9 %이상) 0.100 g을 질산(1 + 1) 20 mL에 녹이고 가열하여 질소산화물을 축출한 다음 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․카드뮴 표준용액(10, 1 mg Cd/L) : 카드뮴 표준원액 100, 10 mL씩을 정확히 취하여 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․크롬 표준원액(100 mg Cr/L) : 다이크롬산칼륨(표준시약) 0.283 g을 정제수에 녹여 정확히 1,000 mL로 한다.

․크롬 표준용액(10, 2 mg Cr/L) : 크롬 표준원액 100, 20 mL씩을 정확히 취하여 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․테트라클로로에틸렌 표준원액(약 4,0000 mg C2Cl4/L) : 50 mL 부피플라스크에 기체크로마토그래프용 노말헥산 약 40 mL를 넣고 밀봉 하여 그 무게를 정확히 측정한 다음 여기에 테트라클로로에틸렌액 1.3 mL를 신속히 넣고 즉시 밀봉하여 그 무게를 측정하고 기체크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 표선까지 채운다. 이 표준원액의 농도는 전후의 무게차로부터 구한다.

․테트라클로로에틸렌 표준용액(40 mg C2Cl4/L) : 테트라클로로에틸렌으로서 40 mg에 상당하는 테트라클로로에틸렌 표준원액의 mL수를 정확히 취하여 미리 기체크로마토그래프용 노말헥산 약 80 mL를 넣어둔 100 mL 부피플라스크에 넣고 기체크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 표선을 채운 다음 이 용액 10 mL를 정확히 취하여 같은 방법으로 희석하고 100 L로 한다.

․트라이클로로에틸렌 표준원액(약 15,000 mg C2HCl3/L) : 50 mL 부피플라스크에 기체크로마토그래프용 노말헥산 약 40 mL를 넣고 밀봉 하여 그 무게를 정확히 측정한 다음 여기에 트라이클로로에틸렌 약 0.5 mL를 넣고 즉시 밀봉하여 그 무게를 측정하고 기체크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 표선까지 채운다. 이 표준원액의 농도는 전후의 무게차로부터 구한다.

․트라이클로로에틸렌 표준용액(150 mg C2HCl3/L) : 트라이클로로에틸렌으로서 15 mg에 상당하는 트라이클로로에틸렌 표준원액의 mL수를 정확히 취하여 미리 기체크로마토그래프용 노말헥산 약 80 mL를 넣어 둔 100 mL 부피플라스크에 넣고 기체크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 표선까지 채운다.

․염소화탄화수소류 혼합표준용액(1.5 mg C2HCl3, 0.4 mg C2Cl4/L) : 100 mL 부피플라스크에 기체크로마토그래프용 노말헥산 약 80 mL를 넣고 여기에 트라이클로로에틸렌 표준용액(150 mg C2HCl3/L) 및 테트라클로로에틸렌 표준용액(40 mg C2Cl4/L) 각각 1 mL씩을 정확히 넣은 다음 기체크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 표선까지 채운다.

․파라티온 표준용액(5 mg C10H14NO5PS/L)

파라티온(98.0 % 이상) 적당량을 정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산으로 정확히 5 mg/L로 희석한다.

․펜토에이트 표준용액(5 mg C10H19O6PS2/L) : 펜토에이트(98.0 % 이상) 적당량을정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산으로 정확히 5 µg/mL로 희석한다.

․PCB(2염소)표준용액(1 mg C12H8CL2/L) : PCB(2염소)(표준시약) 0.1 g을 정확하게 달아 크로마토그래프용 노말헥산에 녹여 정확히 1,000 mL로 한다. 이 용액 10 mL를 정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․PCB(3염소)표준용액(1 mg C12H7Cl3/L) : PCB(3염소)(표준시약) 0.1 g을 정확하게 달아 크로마토그래프용 노말헥산에 녹여 정확히 1,000 mL로 한다. 이 용액 10 mL를 정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․PCB(4염소)표준용액(1 mg C12H6Cl4/L) : PCB(4염소)(표준시약) 0.1 g을 정확하게 달아 크로마토그래프용 노말헥산에 녹여 정확히 1,000 mL로 한다. 이 용액 10 mL를 정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․PCB(5염소)표준용액(1 mg C12H5Cl5/L) : PCB(5염소)(표준시약) 0.1 g을 정확하게 달아 크로마토그래프용 노말헥산에 녹여 정확히 1,000 mL로 한다. 이 용액 10 mL를 정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․PCB(6염소)표준용액(1 mg C12H4Cl6/L) : PCB(6염소)(표준시약) 0.1 g을 정확하게 달아 크로마토그래프용 노말헥산에 녹여 정확히 1,000 mL로 한다. 이 용액 10 mL를 정확히 취하여 크로마토그래프용 노말헥산을 넣어 정확히 1,000 mL로 한다.

․PCB 혼합표준용액 : 실험담당자의 경험에 의한 판단에 따라 다음 예와 같이 PCB 표준용액을 일정한 부피비로 혼합하여 사용한다.

〈예〉 KC-300+KC-400(1 : 1)

KC-300+KC-500(1 : 1)

KC-300+KC-600(1 : 1)

KC-400+KC-500(1 : 1)

KC-400+KC-600(1 : 1)

KC-500+KC-600(1 : 1)

KC-300+KC-400+KC-500(1 : 1 : 1)

KC-300+KC-400+KC-500+KC-600(1 : 1 : 1 : 1)

KC-300+KC-400+KC-500+KC-600(3 : 3 : 2 : 0.5)

폐기물공정시험기준	ES 06174
규정용액	2010

․질산은용액(0.1 M) : 1 L중 질산은(silver nitrate, AgNO3 분자량 : 169.87) 16.987 g을 함유한다.

조제

질산은 17.0 g에 정제수를 넣어 녹여 1 L로 하고 다음과 같이 표정한다.

표정

염화나트륨(표준시약)을 500 ～ 650 ℃에서 40 ～ 50분간 건조한 다음 데시케이터(실리카겔)에서 식힌 후 약 0.15 g을 정확히 달아 정제수 50 mL를 넣어 녹여   크롬산칼륨용액(10 %) 1 mL를 넣어 흔들면서 조제된 질산은용액으로 지속적인 엷은 적갈색을 나타낼 때까지 적정하여 규정도계수를 계산한다.

질산은용액(0.1 M) 1 mL ≡ 5.844 mg NaCl

[주 1] 차광하여 보관한다.

폐기물공정시험기준	ES 06301.1b
강열감량 및 유기물 함량-중량법	2015
(Loss on Ignition/Volatile Solids and Total Organics-Gravimetry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물의 강열감량 및 유기물 함량을 측정하는 방법으로, 시료를 질산암모늄 용액(25 %)을 넣고 가열하여 탄화시킨 다음, (600 ± 25) ℃의 전기로 안에서 3시간 강열하고 데시케이터에서 식힌 후 무게를 달아 증발접시의 무게 차이로부터 강열감량 및 유기물 함량(%)을 구한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물의 강열감량 및 유기물 함량의 측정에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준은 0.1 %까지 측정한다.

1.3  간섭물질

1.3.1  눈에 보이는 이물질이 들어 있을 때에는 제거해야 한다.

1.3.2  용기 벽에 부착하거나 바닥에 가라앉는 물질이 있는 경우에는 시료를 분취하는 과정에서 오차가 발생할 수 있다.

2.0  용어정의

2.1  칭량병(증발접시)

칭량병(증발접시)은 시료의 무게를 재기 위해 사용하는 용기이다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  칭량병(증발접시)

칭량병(증발접시)은 백금제, 석영제 또는 사기제 도가니 또는 접시로 가급적 무게가 적은 것을 사용한다.

3.2  저울

시료 용기와 시료의 무게를 잴 수 있는 것으로 0.1 mg까지 측정할 수 있는 것을 사용한다.

3.3  데시케이터

실리카겔과 염화칼슘이 담겨 있는 데시케이터를 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  질산암모늄 용액(25 W/V %)

질산암모늄(ammonium nitrate, NH4NO3, 분자량 : 80.04) 25 g을 정제수에 녹여 최종 용액의 부피가 100 mL가 되도록 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 유리병에 채취하고 가능한 빨리 측정한다.

5.2  시료를 보관하여야 할 경우 미생물에 의한 분해를 방지하기 위해 0 ℃ ～ 4 ℃에서 보관한다.

5.3  시료는 24시간 이내에 증발 처리를 하는 것이 원칙이며, 부득이한 경우에는 최대 7일을 넘기지 말아야 한다. 시료를 분석하기 전에 상온이 되게 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

“내용 없음”

7.0  분석절차

7.1  도가니 또는 접시를 미리 (600 ± 25) ℃에서 30분 동안 강열하고 데시케이터 안에서 식힌 후 사용하기 직전에 무게를 단다.

7.2  수분을 제거한 시료 적당량(20 g 이상)을 취하여 도가니 또는 접시와 시료의 무게를 정확히 단다.

[주 1]  폐기물의 종류와 성상에 관계없이 ES 06303.1 수분 및 고형물의 시험기준에 따라 수분을 제거(특히 슬러지, 퇴적물 등 수분이 많이 포함된 폐기물은 물중탕에서 수분을 충분히 제거한 후 건조기를 이용하여 수분을 제거한다.)한 후 강열감량 실험을 한다.

7.3   질산암모늄 용액(25 %)을 넣어 시료에 적시고 천천히 가열하여 탄화시킨 다음, (600 ± 25) ℃의 전기로 안에서 3시간 동안 강열하고 실리카겔이 담겨있는 데시케이터 안에 넣어 식힌 후 무게를 정확히 단다.

[주 2] 시료의 특성에 따라 서서히 가열하여야 하며, 탄화된 상태로 있거나 연소가 어려운 시료는 방랭 후 물 몇 방울을 떨어뜨린 후 서서히 온도를 올려 가열하거나 완전히 연소할 때까지 시료를 뒤집어 강열하는 등의 방법으로 완전히 연소시킨다.

8.0  결과보고

시료와 도가니 또는 접시의 무게로부터 다음의 식에 따라 시료의 강열감량(%) 및 유기물 함량(%)을 계산한다.

강열감량(%) = [eqn: {(W _{2} -W _{3} )} over {(W _{2} -W _{1} )} TIMES 100]                        (식 1)

유기물 함량(%) = [eqn: {휘발성``고형물(g)} over {고형물(g)} TIMES 100]                (식 2)

다만, 휘발성 고형물(%) = 강열감량(%)          (식 3)

여기서, W1 = 도가니 또는 접시의 무게

W2 = 강열 전의 도가니 또는 접시와 시료의 무게

W3 = 강열 후의 도가니 또는 접시와 시료의 무게

[주 3] 휘발성 고형물(volatile solids)은 유기물질(organic matter)을 간단하게 간접적으로 측정하는 방법이다. 그러나 대부분의 유기물질은 어느 정도의 회분(ash)을 함유하고 있기 때문에 주의가 필요하다.

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 160.1, 1971, Residue, Filterable(Gravimetric, Dried at 180 ℃).

9.2  US EPA Method 160.2, 1971, Residue, Non-Filterable(Gravimetric, Dried at 103-105 ℃).

9.3  US EPA Method 160.3, 1971, Total Residue(Gravimetric).

9.4  US EPA Method 160.4, 1971, Residue, Volatile(Gravimetric, Ignition at 550 ℃).

9.5  US EPA Method 160.5, 1974, Settleable Matter (Volumetric, Imhoff Cone).

9.6 American Public Health Association, 1991, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 2540 Solid.

9.7  해양수산부, 해양환경공정시험기준, 2013, 별표2. 퇴적물공정시험기준.

9.8  환경부, 수질오염공정시험기준, 2012, ES 04852.1, 퇴적물 완전연소가능량.

9.9  JIS 0067, 1992, 화학제품의 감량 및 잔류물 시험방법.

9.10  JIS 7302 : 4, 2009, 폐기물 고형화 연료 : 회분시험방법.

9.11  JIS 1226, 2009, 토양의 강열감량 시험방법.

9.12  US EPA Method 1684, 2001.1, Total, Fixed, and Volatile Solids in Water, Solids, and Biosolids(EPA-821-R-01-015).

9.13  US EPA Method 2540 Solids, 1997, 2540 E. Fixed and Volatile Solids Ignited at 550℃.

9.14  Ontario Ministry of the Environment, 1977, The determination of ignited solids.

9.15  US ASTM D 7348-08, 2009, Standard Test Methods for Loss on Ignition(LOI) of Solid Combustion Residues.

9.16  EU BS EN 15403, 2011, Solid recovered fuels-Determination of ash content.

9.17  ReagentChem 10 Book, 2005, Betsy, Gravimetric Methods p26(Residue after Ignition), Loss on Drying.

9.18  고광백 외, 폐수처리공학, 동화기술, 2004, p46∼50.

9.19  Woods End Research Laboratory, 2005, Interpreting Waste & Compost Tests, p1, p6.

9.20  JIS 0213, 2014, 화학분석용어(환경부문).

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계	0.1 %

폐기물공정시험기준	ES 06302.1a
기름성분-중량법	2014
(Oil and Grease-Gravimetry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중 기름성분을 측정하는 방법으로 시료를 직접 사용하거나, 시료에 적당한 응집제 또는 흡착제 등을 넣어 노말헥산 추출물질을 포집한 다음 노말헥산으로 추출하고 잔류물의 무게로부터 구하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물중의 비교적 휘발되지 않는 탄화수소, 탄화수소유도체, 그리스유상물질 중 노말헥산에 용해되는 성분에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준의 정량한계는 0.1 % 이하로 한다.

1.3  간섭물질

1.3.1  눈에 보이는 이물질이 들어 있을 때에는 제거해야한다.

1.3.2  용기 벽에 부착하거나 바닥에 가라앉는 물질이 있는 경우는 시료를 분취하는 과정에서 큰 오차를 발생할 수 있다.

2.0  용어정의

2.1  평량병

평량병은 증발접시라고도 부르며 시료의 무게를 재기위해 사용하는 용기이다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  전기열판 또는 전기멘틀

80 ℃온도조절이 가능한 것을 사용한다.

3.2  증발접시

알루미늄박으로 만든 접시, 비커 또는 증류플라스크로써 부피는 50 ～ 250 mL인  것을 사용한다.

3.3  ㅏ자형 연결관 및 리비히 냉각관

증류플라스크를 사용할 경우 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  메틸오렌지용액(0.1 W/V %)

메틸오렌지(methyl orange, C14H14N3NaO3S, 분자량 : 327.33) 0.1 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.2  염산(1 + 11)

염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 10.0 mL를 정제수 110.0 mL로 희석시킨다.

4.1.3  염화철(III)용액

염화철(III)․6수화물(ferric chloride hexahydrate, FeCl3․6H2O, 분자량 : 270.32) 30 g을 염산(1 + 11) 100 mL에 녹인다.

4.1.4  탄산나트륨용액(20 W/V %)

탄산나트륨(sodium carbonate, Na2CO3, 분자량 : 105.99) 20 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.5  노말헥산

노말헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 불순물의 의한 무게차가 1 mg 혹은 5 mg 이하의 것을 사용한다.

4.1.6  염화나트륨

염화나트륨(sodium chloride, NaCl, 분자량 : 58.44)은 시약용으로 순도 98 % 이상을 사용한다.

4.1.7  황산암모늄

황산암모늄(ammonium sulfate, (NH4)2SO4, 분자량 : 132.14)은 시약용으로 순도 98 % 이상을 사용한다.

4.1.8  무수황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 순도 98 % 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300 ℃에서 하루 밤 구워서 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 유리병에 채취하고 가능한 빨리 측정한다.

5.2  시료를 보관하여야 할 경우 미생물에 의해 분해를 방지하기 위해 0 ～ 4 ℃로 보관한다.

5.3  시료는 24시간 이내에 증발처리를 하여야 하나 최대한 7일을 넘기지 말아야 한다. 시료를 분석하기 전에 상온이 되게 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법바탕시료의 측정

ES 06001에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 그 값이 영에 가까워야 한다.

6.2  내부정도관리 주기 및 목표

6.2.1  방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시한다.

6.2.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  시료 적당량을 분별깔때기에 넣고 메틸오렌지용액(0.1 W/V %)을 2 ～ 3방울 넣고 황색이 적색으로 변할 때까지 염산(1 + 1)을 넣어 pH 4 이하로 조절한다. 단 반고상 또는 고상 폐기물인 경우에는 폐기물의 양에 약 2.5배에 해당하는 물을 넣어 잘 혼합한 다음 pH 4 이하로 조절한다.

[주 1]  노말헥산 추출물질의 함량이 5 mg/L 이하로 낮은 경우에는 5 L부피 시료병에 시료 4 L를 채취하여 염화철(III)용액 4 mL를 넣고 자석교반기로 교반하면서 탄산나트륨용액(20 W/V %)을 넣어 pH 7 ～ 9로 조절한다. 5분간 세게 교반한 다음 방치하여 침전물이 전체액량의 약 1/10이 되도록 침강하면 상층액을 조심하여 흡인하여 버린다. 잔류 침전 층에 염산(1 + 1)으로 pH를 약 1로 하여 침전을 녹이고 이 용액을 분별깔때기에 옮긴다.

7.2  시료의 용기는 노말헥산 20 mL씩으로 2회 씻어서 씻은 액을 분별깔때기에 합하고 마개를 하여 5분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 노말헥산층을 분리한다.

[주 2]  추출 시 에멀젼을 형성하여 액층이 분리되지 않거나 노말헥산층이 탁할 경우에는 분별깔때기 안의 수층을 원래의 시료용기에 옮긴다. 이후 에멀젼층이 분리되거나 노말헥산층이 맑아질 때까지 에멀젼층 또는 헥산층에 적당량의 염화나트륨 또는 황산암모늄을 넣어 환류냉각관(약 300 mm)을 부착하고 80 ℃ 물중탕에서 약 10분간 가열 분해한 다음 시험기준에 따라 시험한다.

7.3  수층에 한 번 더 시료용기를 씻은 노말헥산 20 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 노말헥산층을 분리하여 앞의 노말헥산층과 합한다.

7.4  정제수 20 mL씩으로 수회 씻어준 다음 수층을 버리고 분별깔때기의 꼭지부분에 건조여과지 또는 탈지면을 사용하여 여과하며, 여과시 건조여과지 또는 탈지면 위에 무수황산나트륨을 3 ∼ 5 g을 사용하여 수분을 제거한다.

7.5  노말헥산을 무게를 미리 단 증발용기에 넣고, 분별깔때기에 노말헥산 소량을 넣어 씻어 준 다음 여과하여 증발용기에 합한다. 다시 노말헥산 5 mL씩으로 여과지 또는 탈지면을 2회 씻어주고 씻은 액을 증발용기에 합한다.

7.6  증발용기가 알루미늄박으로 만든 접시 또는 비커일 경우에는 용기의 표면을 깨끗이 닦고 80 ℃로 유지한 전기열판 또는 전기맨틀에 넣어 노말헥산을 날려 보낸다.

7.7  증류플라스크일 경우에는 ㅏ자형 연결관과 냉각관을 달아 전기열판 또는 전기맨틀의 온도를 80 ℃로 유지하면서 매초 당 한 방울의 속도로 증류한다. 증류플라스크 안에 2 mL가 남을 때까지 증류한 다음 냉각관의 상부로부터 질소가스를 넣어 주어 증류플라스크안의 노말헥산을 완전히 날려 보내고 증류플라스크를 분리하여 실온으로 냉각될 때까지 질소를 보내면서 완전히 노말헥산을 날려 보낸다.

7.8  증발용기 외부의 습기를 깨끗이 닦고 (80 ± 5) ℃의 건조기 중에 30분간 건조하고 실리카겔 데시케이터에 넣어 정확히 30분간 식힌 후 무게를 단다.

7.9  따로 실험에 사용된 노말헥산 전량을 미리 무게를 단 증발용기에 넣어, 시료와 같이 조작하여 노말헥산을 날려 보내어 바탕시험을 행하고 보정한다.

8.0  결과보고

다음 식에 따라 노말헥산 추출물질을 계산한다.

노말헥산 추출물질(%) =[eqn: (a-b) TIMES {100} over {V}]          (식 1)

여기서, a : 실험전후의 증발용기의 무게 차(g)

b : 바탕시험 전후의 증발용기의 무게 차(g)

V : 시료의 양(g)

[주] 액상시료는 g 으로 환산된 양을 사용한다

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 160.3, 1971, Total Residue (Gravimetric).

9.2  Standard Methods 2540, 1991, Solid.

9.3  DIN Method 38409-H1-1, Bestimmung des Gesamttrockenrueckstandes eines unfiltrierten Wassers.

9.4  US EPA Method 413.1, 1981, Oil And Grease (Gravimetric, Separatory Funnel Extraction).

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계	0.1 % 까지

폐기물공정시험기준	ES 06303.1
수분 및 고형물-중량법	2010
(Humidity and Total Solid-Gravimetry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물의 수분 및 고형물을 측정하는 방법으로 시료를 105 ～ 110 ℃에서 4시간 건조하고 데시케이터에서 식힌 후 무게를 달아 증발접시의 무게차로부터 수분 및 고형물의 양(%)을 구한다.

1.2  적용범위

이 시험기준은 0.1 %까지 측정한다.

1.3  간섭물질

1.3.1  눈에 보이는 이물질이 들어 있을 때에는 제거해야한다.

1.3.2  용기 벽에 부착하거나 바닥에 가라앉는 물질이 있는 경우는 시료를 분취하는 과정에서 큰 오차를 발생할 수 있다.

2.0  용어정의

2.1  평량병

평량병은 증발접시라고도 부르며 시료의 무게를 재기위해 사용하는 용기이다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  평량병 또는 증발접시

평량병 또는 증발접시는 시료의 두께를 10 mm 이하로 넓게 펼 수 있는 정도로 하부 면적이 넓은 것을 사용하여야 하며 가급적 무게가 적은 것을 사용한다.

3.2  저울

시료 용기와 시료의 무게를 잴 수 있는 것으로 0.1 mg까지 측정할 수 있는 것을 사용한다.

3.3  데시케이터

실리카겔과 염화칼슘이 담겨 있는 데시케이터를 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

”내용 없음“

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 유리병에 채취하고 가능한 빨리 측정한다.

5.2  시료를 보관하여야 할 경우 미생물에 의해 분해를 방지하기 위해 0 ～ 4 ℃로 보관한다.

5.3  시료는 24시간 이내에 증발처리를 하여야 하나 최대한 7일을 넘기지 말아야 한다. 시료를 분석하기 전에 상온이 되게 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

“내용 없음”

7.0  분석절차

7.1  평량병 또는 증발접시를 미리 105 ～ 110 ℃에서 1시간 건조시킨 다음 데시케이터 안에서 식힌 후 사용하기 직전에 무게를 단다.

7.2  시료 적당량을 취하여 평량병 또는 증발접시와 시료의 무게를 정확히 단다.

7.3  물중탕에서 수분의 대부분을 날려 보내고 105 ～ 110 ℃의 건조기 안에서 4시간 완전 건조시킨 다음 실리카겔이 담겨있는 데시케이터 안에 넣어 식힌 후 무게를 정확히 단다.

8.0  결과보고

시료와 평량병 또는 증발접시의 무게로부터 다음 식에 따라 시료의 수분 및 고형물의 양(%)을 계산한다.

수분(%) =[eqn: {(W _{2} -W_3})} over {(W_{2}-W_{1})} TIMES 100]                      (식 1)

고형물(%) = [eqn: {(W _{3} -W_1})} over {(W_{2}-W_{1})} TIMES 100]                   (식 2)

여기서, W1 = 평량병 또는 증발접시의 무게

W2 = 건조 전의 평량병 또는 증발접시와 시료의 무게

W3 = 건조 후의 평량병 또는 증발접시와 시료의 무게

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 9000, 2007. 2, Determination of water in waste materials

by Karl Fischer titration.

9.2  US EPA Method 160.1, 1971, Residue, Filterable(Gravimetric, Dried at 180 ℃)

9.3  US EPA Method 160.2, 1971, Residue, Non-Filterable(Gravimetric, Dried at 103-105 ℃)

9.4  US EPA Method 160.3, 1971, Total Residue(Gravimetric)

9.5  US EPA Method 160.4, 1971, Residue, Volatile(Gravimetric, Ignition at 55℃)

9.6  US EPA Method 160.5, 1974, Settleable Matter(Volumetric, Imhoff Cone)

9.7  Standard Methods 2540, 1991, Solid.

9.8  KS M 0040, 2003, 산업폐기물의 시료 채취방법

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계	0.1 %

폐기물공정시험기준	ES 06304.1
수소이온농도-유리전극법	2010
(pH-Electrometric Method)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물의 pH를 측정하는 방법으로 액상 폐기물과 고상 폐기물의 pH를 유리전극과 기준전극으로 구성된 pH 측정기를 사용하여 측정한다.

1.2  적용범위

이 시험기준으로 pH를 0.01까지 측정한다.

1.3  간섭물질

1.3.1  유리전극은 일반적으로 용액의 색도, 탁도, 콜로이드성 물질들, 산화 및 환원성 물질들 그리고 염도에 의해 간섭을 받지 않는다.

1.3.2  pH 10 이상에서 나트륨에 의해 오차가 발생할 수 있는데 이는 “낮은 나트륨 오차 전극”을 사용하여 줄일 수 있다.

1.3.3  기름 층이나 작은 입자상이 전극을 피복하여 pH 측정을 방해할 수 있는데 이 피복물을 부드럽게 문질러 닦아내거나 세척제로 닦아낸 후 정제수로 세척하고 부드러운 천으로 수분을 제거하여 사용한다. 염산(1 + 9)용액을 사용하여 피복물을 제거할 수 있다.

1.3.4  pH는 온도변화에 따라 영향을 받는다. 대부분의 pH 측정기는 자동으로 온도를 보정하나 표 2에 따라 보정 할 수 있다.

2.0  용어정의

2.1  pH

pH 는 보통 유리전극과 비교전극으로 된 pH 측정기를 사용하여 측정하는데 양전극간에 생성되는 기전력의 차를 이용하여 다음과 같은 식으로 정의된다.

[eqn: rm pH _{x~=} `pH _{s} ± {F(E _{X} -E _{S} `)} over {2.303RT}]	(식 1)

여기서, pHx : 시료의 pH 측정값

pHs : 표준용액의 pH (-log [H+])

Ex : 시료에서의 유리전극과 비교전극간의 전위차(mV)

Es : 표준용액에서의 유리전극과 비교전극간의 전위차(mV)

F : 패러데이(Faraday) 상수(9.649 × 104 C/mol)

R : 기체상수 {8.314 J/(K․mol)}

T : 절대온도(K)

2.2  기준전극

은-염화은의 칼로멜 전극 등으로 구성된 전극으로 pH측정기에서 측정 전위 값의 기준이 된다.

2.3  유리전극(작용전극)

pH 측정기에 유리전극으로서 수소이온의 농도가 감지되는 전극이다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  pH 측정기

3.1.1  pH 측정기의 구조

pH 측정기는 보통 유리전극 및 기준전극으로 된 검출부와 검출된 pH를 지시하는 지시부로 되어 있다. 지시부에는 비대칭 전위조절(영점조절) 기능 및 온도보정 기능이 있다. 온도보정 기능이 없는 경우는 온도보정용 감온부가 있다.

3.1.2  기준전극

은-염화은의 칼로멜 전극 등이 사용될 수 있다. 기준전극과 작용전극이 결합된 전극이 측정하기에 편리하다.

3.1.3  자석 교반기 또는 테플론으로 피복된 자석 바를 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

“내용 없음”

4.2  표준용액

조제한 pH 표준용액은 경질유리병 또는 폴리에틸렌병에 보관하며, 보통 산성표준용액은 3개월, 염기성 표준용액은 산화칼슘(생석회) 흡수관을 부착하여 1개월 이내에 사용하며, 현재 국내외에 상품화되어 있는 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.1  수산염 표준용액(0.05 M)

테트라옥살산칼륨(potassium tetraoxalate, KH3(CO2)4, 분자량 : 218.16)을 가루로 하여 데시케이터(실리카겔 사용)에서 건조한 다음 12.71 g을 정확하게 달아 정제수를 넣어 정확히 1 L로 한다.

4.2.2  프탈산염 표준용액(0.05 M)

프탈산이수소칼륨(potassium biphthalate, C8H5O4K, 분자량 : 204.22)을 가루로 하여 110 ℃에서 2시간 건조한 다음 10.21 g을 정확하게 달아 정제수를 넣어 녹여 정확히 1 L로 한다. 이 용액은 20 ℃에서 제조할 때 pH 4.00이다.

4.2.3  인산염 표준용액(0.025 M)

인산이수소칼륨(potassium dihydrogen phosphate, KH2PO4, 분자량 : 136.09) 및 무수인산일수소나트륨(disodium hydrogen phosphate, Na2HPO4, 분자량 : 141.96)을 가루로 하여 110 ～ 130 ℃에서 2시간 건조한 다음 인산이수소칼륨 3.40 g 및 무수인산일수소나트륨 3.55 g을 정확하게 달아 정제수에 녹여 정확히 1 L로 한다.

4.2.4  붕산염 표준용액(0.01 M)

붕산나트륨(sodium borate, Na2B4O7․10H2O, 분자량 : 381.37)을 데시케이터(정제수로 적신 브로모화나트륨) 중에 넣어 건조시킨 다음 3.81 g을 정확하게 달아 정제수를 넣어 녹여 정확히 1 L로 한다.

4.2.5  탄산염 표준용액(0.025 M)

데시케이터(실리카겔)에서 건조시킨 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate, NaHCO3, 분자량 : 84.01) 2.10 g과 500 ～ 650 ℃에서 1시간 건조한 무수탄산나트륨(sodium carbonate, Na2CO3, 분자량 : 105.99) 2.65 g을 정확하게 달아 정제수를 넣어 녹여 정확히 1 L로 한다.

4.2.6  수산화칼슘 표준용액(0.02 M, 25 ℃ 포화용액)

수산화칼슘(calcium hydroxide, Ca(OH)2, 분자량 : 74.09)을 가루로 하여 5 g을 플라스크에 넣고 23 ～ 27 ℃의 정제수 1 L를 넣어 잘 흔들어 섞어 충분히 포화시킨 다음, 상층액을 여과하여 투명한 용액을 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  pH는 가능한 현장에서 측정한다.

5.2  액상 시료를 채취한 후 보관하여야 할 경우 공기와 접촉으로 pH가 변할 수 있으므로 액상 시료를 용기에 가득 채워서 밀봉하여 분석 전까지 보관한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  정밀도

임의의 한 종류의 pH 표준용액에 대하여 검출부를 정제수로 잘 씻은 다음 5회 되풀이하여 pH를 측정했을 때 그 재현성이 ± 0.05 이내 이어야 한다.

6.2  내부정도관리 주기 및 목표

6.2.1  시료를 측정하기 전에 표준용액 2개 이상으로 보정한다.

6.2.2  정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  액상 폐기물

7.1.1  유리전극은 사용하기 수 시간 전에 정제수에 담가 두고, pH 측정기는 전원을 켠 다음 5분 이상 경과한 후에 사용한다.

7.1.2  유리전극을 정제수로 잘 씻은 후 여과지로 남아있는 물을 조심하여 닦아낸다. 온도보정을 할 수 있는 경우 pH 표준용액의 온도와 같게 맞추고 유리전극을 시료의 pH 값에 가까운 표준용액에 담가 2분 지난 후 표준용액의 pH 값이 되도록 조절한다.

7.1.3  pH측정기가 온도보정 기능이 없는 경우는 표 2에서 온도에 따른 표준용액의 pH 값을 읽어 조절한다. 두 pH 값을 조절할 경우에는 인산염 pH 표준용액과 시료의 pH 값에 가까운 pH 표준용액을 사용하여 조절한다.

7.1.4  유리전극을 정제수로 잘 씻고 남아있는 물을 여과지 등으로 조심하여 닦아낸 다음 시료에 담가 측정값을 읽는다. 이때 온도를 함께 측정한다. 측정값이 0.05 이하의 pH 차이를 보일 때까지 반복 측정한다.

7.1.5  시료는 유리전극이 충분히 잠기고 자석 교반기가 투명하게 보일 수 있을 정도로 사용한다. 만약 현장에서 pH를 측정할 경우에는 전극을 적절한 깊이에 직접 담가서 측정할 수도 있다.

7.1.6  유리탄산을 함유한 시료의 경우에는 유리탄산을 제거한 후 pH를 측정한다.

7.1.7  pH 측정기의 구조 및 조작법은 제조회사에 따라 다르다. pH 11 이상의 시료는 오차가 크므로 알칼리용액에서 오차가 적은 특수전극을 사용한다.

7.1.8  측정시료의 온도는 pH 표준용액의 온도와 동일해야 한다.

7.2  반고상 또는 고상 폐기물

7.2.1  시료 10 g을 50 mL 비커에 취한다음 정제수 25 mL를 넣어 잘 교반하여 30분 이상 방치한 후 이 현탁액을 시료용액으로 하거나 원심분리한 후 상층액을 시료용액으로 사용한다.

7.2.2  이하의 시험기준은 7.1 액상 폐기물에 따라 pH를 측정한다.

8.0  결과보고

pH 측정기의 값을 0.01 단위까지 직접 읽고 온도를 함께 측정한다.

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 150.1, 1978, pH (Electrometric).

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정밀도	± 0.05 이내

표 2. 온도별 표준액의 pH 값

온도(℃)	수 산 염 표 준 액	프탈산염 표 준 액	인 산 염 표 준 액	붕 산 염 표 준 액	탄 산 염 표 준 액	수산화칼슘 표 준 액
0	1.67	4.01	6.98	9.46	10.32	13.43
5	1.67	4.01	6.95	9.39	10.25	13.21
10	1.67	4.00	6.92	9.33	10.18	13.00
15	1.67	4.00	6.90	9.27	10.12	12.81
20	1.68	4.00	6.88	9.22	10.07	12.63
25	1.68	4.01	6.86	9.18	10.02	12.45
30	1.69	4.01	6.85	9.14	9.97	12.30
35	1.69	4.02	6.84	9.10	9.93	12.14
40	1.70	4.03	6.84	9.07	-	11.99
50	1.71	4.06	6.83	9.01	-	11.70
60	1.73	4.10	6.84	8.96	-	11.45

폐기물공정시험기준	ES 06305.1
석면-편광현미경법	2010
(Asbestos-Polarized Light Microscope Method)

1.0  개요

1.1  목적

편광현미경과 입체현미경을 이용하여 고체 시료중 석면의 특성을 관찰하여 정성과 정량분석을 하기 위한 것이다.

1.2  적용범위

고형폐기물을 포함한 건축자재의 분석에 사용되며 유기 및 무기성분의 조합으로 된 모든 석면함유 물질에서 석면 유무를 판단할 수 있다. 편광현미경으로 판단할 수 있는 석면의 정량범위는 1 ～ 100 % 이다.

1.3  간섭물질

고형 시료의 유기물과 무기물은 석면섬유와 뒤섞이거나 석면섬유를 감싸고 있어 석면고유의 광학적 특성(색상, 굴절률 등)을 방해하여, 석면 광물 조성을 확인하고 정량하는데 방해물질이 될 수 있다. 따라서 분석실험 전처리 과정에서 시료 중 방해되는 유기물과 무기물을 필요시 7.3.2.1 ～ 7.3.2.3과 같이 회화, 염산, 용매 처리방법을 선택하여 간섭물질을 제거한다.

2.0  용어정의

2.1  굴절률(refractive index)

물질(시료)에 빛의 투과시 빛의 속도와 진공에서 빛의 속도 비를 말하며 이는 파장과 온도에 따라 변한다.

2.2  색

편광현미경의 개방니콜(single polar 또는 open nicole)상에서 섬유나 미립자의 색을 말한다.

2.3  다색성(pleochroism)

편광현미경의 개방니콜 상에서 재물대를 회전시켰을 때 회전각에 따라 나타나는 섬유나 미립자 색의 변화를 말한다.

2.4  형태(morphology)

섬유나 미립자의 모양, 결정구조, 길고 짧음 등을 말한다.

2.5  갈라지는 성질(cleavage)

원자들의 결합이 약해서 일정한 방향으로 쪼개지거나 갈라지는 성질을 말한다. 모든 석면섬유는 한쪽 방향으로의 완전한 방향성을 가지고 있다.

2.6  간섭색

상광선과 이상광선의 상호작용에 의해서 나타나는 색으로 미립자의 두께와 방향에 따라 다양하게 나타나며 광물 자체의 색은 아니다.

2.7  간섭상

편광경(conoscope) 장치(bertrand lens를 넣었을 때)를 했을 때 빛의 간섭이 나타나는 현상으로, 광축의 수량에 따라 일축성과 이축성으로 나눌 수 있고, 각각 결정의 광학적 방향성에 따라 양(+) 또는 음(-)의 간섭상으로 나누어진다.

2.8  신장율(elongation) 부호

편광현미경의 직교니콜(crossed polars 또는 crossed nicol)상에서 보정판(The First-Order Red Compensator)을 삽입했을 때 평행 굴절률(n∥))과 수직 굴절률(n⊥)의 크기에 따라 “양(+)” 또는 “음(-)”의 신장률 부호를 나타내는데 굴절률의 크기가 n∥〉n⊥일 경우 “양(+)”, 굴절률의 크기가 n∥〈 n⊥ 일 경우 “음(-)”의 부호이다. 보통, 청색이 북동-남서이고, 오렌지색이 북서-남동의 방향을 가리키고 있다면 양(+)의 신장률 부호를 의미한다. (청석면은 음(-)의 신장률 부호, 백석면 등 5가지 석면은 양(+)의 신장률 부호를 갖는다.)

2.9  소광(extinction)

편광현미경의 직교니콜 상에서 이방성의 섬유나 미립자가 가장 어두워져 보이지 않는 현상을 말한다. 이방성의 섬유나 미립자의 갈라지는 성질(cleavage)과 접안렌즈의 십자선을 일치시킨 후 재물대를 회전시켜 광물이 없어질(가장 어둡게 될) 때의 사이각을 소광각이라고 한다.

2.10  복굴절(birefringence; B’)

이방성 광물에 빛이 투과될 때 최대 굴절률과 최소 굴절률의 차이이다. 즉 높은 굴절률 값에서 낮은 굴절률 값을 뺀 값(n∥-n⊥)이다. 또는 이 복굴절은 방해파장(retardation; ‘R’)과 두께(thickness; ‘T’)로부터  구할 수 있으며, 이 값은 미셀-레비 도표(The Michel Levy Chart)를 통해 B=R/1,000T의 수식으로 구할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  편광현미경

100 ～ 400배율

3.1.1  대물렌즈

배율 10, 20, 40배 또는 이와 동등한 것

3.1.2  접안렌즈

배율 10배 이상인 것

3.1.3  십자선 접안렌즈(retic eyepiece)

십자선이 있는 것

3.1.4  분산염색 대물렌즈 또는 이와 동등한 것

3.1.5  보정판(the first order red plate compensator 또는 bertrand lens)

약 (550 ± 20) nm

3.1.6  재물대(stage)

360° 회전가능

3.1.7  상부 편광판(analyzer)

3.1.8  하부 편광판(polarizer)

3.2  입체 현미경

배율 10 ～ 45배 이상

3.3  작업후드 또는 글로브 박스

헤파필터(HEPA filter)가 설치된 장치

3.4  기구

3.4.1  시료 용기

10 ～ 50 mL 부피의 나사마개 있는 플라스틱 용기

3.4.2  막자와 막자사발 또는 저속 핸드드릴

저속의 전동방식

3.4.3  체(sieve)

425 µm, 500 µm

3.4.4  핀셋, 바늘, 약숟가락, 외과용 칼

시료를 고정, 절단, 이동용

3.4.5  투명종이(Glassine paper) 또는 깨끗한 유리판

시료 작업판용

3.4.6  현미경용 슬라이드 유리

75 × 25 mm 이상

3.4.7  현미경용 커버 유리

18 × 18 mm 이상

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 :  36.46)

4.1.2  아세트산(acetic acid, CH3COOH, 분자량 : 60.05)(선택사항)

4.1.3  유기용매(선택사항)

4.1.3.1  테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran(THF), C4H8O, 분자량 : 72.11)

4.1.3.2  산화프로필렌(propylene oxide, C3H6O, 분자량 : 58.08)

4.1.3.3  톨루엔(toluene, C6H5CH3, 분자량 : 72.11)

4.1.4  분산염색을 위한 굴절시약(refractive index, RI liquids)

4.1.4.1  석면 분석을 위한 주 굴절시약의 굴절률

1.550, 1.605, 1.620 1.680, 1.700

4.1.4.2  필요에 따라 다른 섬유와 비교 정성분석하기 위한 굴절시약의 굴절률

1.460, 1.500, 1.532, 1.540, 1.544, 1.556, 1.572, 1.588, 1.604, 1.608, 1.612, 1.615, 1.616, 1.630, 1.635, 1.636, 1.640, 1.660, 1.662, 1.670, 1.705

4.2  표준용액

4.2.1  석면 표준 시료(standard reference material)

순수한 석면 또는 농도가 명시된 시판용 표준시료

[주 1] NIST(national institute of standards and technology)의 1866b, 1867a 등

5.0  시료채취 및 관리

5.1  안전사항

5.1.1  시료의 채취는 미세한 석면 섬유를 차단할 수 있는 헤파(HEPA)필터류가 설치된 마스크와 보호복 등 모든 보호 장비를 구비한 후 채취한다.

5.1.2  시료의 채취는 물을 분무하는 등 가능한 섬유발생이 적도록 조치하거나 섬유방출이 많은 고속드릴을 사용하거나 망치로 분쇄하는 등의 채취방법은 피한다.

5.2  시료의 채취

5.2.1  일반적 요령

5.2.1.1  시료 채취의 일반적 요령은 ES 06130 시료의 채취 3.1에 따른다.

5.2.1.2  여러 개의 시료를 채취 시 서로 오염의 영향을 주지 않도록 채취도구나 보호 장비 등의 사용에 주의를 기울인다.

5.2.2  채취도구

5.2.2.1  채취도구는 석면 의심 함유 재질의 일부를 절단할 수 있는 도구와 집게 및 시료가 날리지 않게 밀봉할 수 있는 용기를 준비한다.

5.2.2.2  여러 시료를 채취할 때는 서로 오염이 없도록 충분한 숫자의 채취도구를 준비하거나 안전하고 깨끗한 세척과정을 거쳐 사용한다.

[주 2]  세척과정은 헤파필터가 설치된 후드 안에서 공기 흡입방식과 물에 젖은 종이 또는 헝겊으로 세척 작업을 병행한다. 물로 세척하는 경우에는 물에서 석면을 제거하는 시설 또는 장치를 갖추어야 한다.

5.2.3  시료용기

시료 용기에 대한 사항은 ES 06130 시료의 채취 중 2.1에 따른다.

5.2.4   발생원에 따른 시료의 채취방법

5.2.4.1  건축 또는 시설물에서 직접 채취하는 하는 경우

대상 건물 또는 시설 단위별로 재질의 용도와 형태별로 구분하여 한번에 일정량씩을 채취한다.

5.2.4.2  건축 또는 시설물의 재질이 혼합되어 있는 경우

폐기물 처리를 위해 적재되어 있는 곳이나 운반 단위별로 석면 함유가 의심되는 재질을 선택하여 한번에 일정량씩을 채취한다.

5.2.4.3  제조 또는 가공 공정에서의 경우

제조 또는 공정단위별로 발생 폐기물을 채취한다.

5.2.4.4  석면함유 의심 폐제품의 경우

5.2.4.4.1  소형크기

제품별로 채취하고 채취자가 시료 량이 부족하다고 판단하는 경우에는 가능한 경우 2개 이상을 채취한다.

5.2.4.4.2  대형크기

제품별로 채취하되 시료의 무게나 형태로 인해 운반의 어려움 등이 있어 제품별로 채취하기가 곤란할 경우에는 석면 함유가 의심되는 재질을 별도로 분리하여 채취한다.

5.2.4.5  매립 또는 폐기된 폐기물의 경우

발생단위별로 석면 함유가 의심되는 재질들을 선별하여 한번에 일정량씩을 채취한다.

5.2.5  시료의 양

시료의 양은 1회에 최소한 면적단위로는 1 cm2, 부피단위로는 1 cm3, 무게단위로는 2 g 이상 채취한다.

5.2.6  시료의 수

5.2.6.1  건축 또는 시설물의 경우, 재질의 용도와 형태별로 구분하여 시료의 수는 부록 표 1에 따른다.

5.2.6.2  폐기물의 생성 또는 처리되는 공정이 적정하게 관리되고 있으며 성상이 균일할 경우에는 임의의 시료를 채취할 수 있다.

5.2.6.3  폐기물이 적재되어 있는 곳이나 운반차량에서 시료를 채취할 경우에는 적재 폐기물중 석면 함유가 의심되는 재질을 선택하여 시료를 채취하고 채취 개수는 ES 06130 시료의 채취 중 3.7.3에 따른다.

5.2.7  시료의 보관

5.2.7.1  채취 시료는 수분 등의 영향으로 재질의 변화가 일어나지 않도록 고온다습한 곳을 피하고 상온에서 보관한다.

5.2.7.2  채취 시료는 공기 중으로 비산되지 않도록 밀폐용기 또는 헤파 필터가 설치된 후드 안에서 보관한다.

5.2.7.3  시료는 가급적 지정된 장소에 보관한다.

5.2.8  시료의 폐기

5.2.8.1  실험실에서 폐기되는 석면 함유물질이나 석면으로 오염된 폐기물은 별도의 장소에 모아 폐기한다.

5.2.8.2  석면 폐기물은 처리량을 고려하여 주기적으로 처리한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  교육

분석 담당자에 대한 정기적인 교육이나 관련 정보교환 활동을 통해 석면에 대한 지식과 경험을 쌓도록 한다.

6.2  실험기기, 기구 및 시약의 관리

6.2.1  실험 기기의 관리

현미경을 사용하기 전에 현미경 일치성(alignment) 확인을 해야 한다. 이는 1)하부 편광판(polarizer)과 상부 편광판(analyzer)의 90도 일치, 2)십자선(eyepiece reticle 또는 crossed hair line)의 일치, 3)보정판(the first order red plate compensator)의 진동방향의 적절한 일치, 4)시료의 상이 조리개 안에서 적절하게 중심 초점이 맞추어 졌는지의 일치, 5)중심조정(centering) 등이 있다.

6.2.2  현미경과 부속품

현미경과 부속품은 최소 1년에 1회 이상 광원의 밝기, 집광장치, 배율 등의 전문적인 기술 서비스를 받아 전체적으로 청소를 하고 재조정이 필요하다.

6.2.3  실험 기구의 관리

석면분석 전 사용되는 분석기구, 분석 장비에 대한 오염여부를 항상 점검한다. 슬라이드와 커버글라스를 렌즈티슈로 닦고, 핀셋, 막자, 막자사발, 집게 등의 석면 오염을 확인하여 분석일지에 그 결과를 기록한다.

6.2.4  실험 시약의 관리

굴절률 시약은 굴절률 측정기 등을 이용하여 주기적으로 그 굴절률을 확인하여 기록한다.

6.3  내부 정도관리

6.3.1  정성분석

석면분석자는 편광현미경과 입체현미경을 사용하여 6가지 종류(표 3)의 석면을 정확히 구분할 수 있어야 한다. 따라서 분석자는 6가지 종류의 표준시료를 최소 1년 주기로 분석한다.

6.3.2  정량분석

정량분석은 부피법, 면적법, 무게법의 세 가지 방법이 있다. 표준물질 도표를 준비하고 비교하여 정량한다.

6.4  외부 정도관리

인증된 다른 석면분석기관간의 교류를 통하여 서로간의 분석능력을 확인하고 검증하며 분석역량을 유지․개발한다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  건조

7.1.1.1  채취한 시료는 조제하기 전 가열등, 가열판, 건조기 등을 사용하여 온도를 60 ℃ 이하로 2시간 이상 건조한다. 건조는 안전하게 헤파필터가 설치된 후드 내에서 수행한다.

7.1.1.2  채취한 시료가 육안 상 젖어 있다면 시료를 조제하기 전 가열등, 가열판, 건조기 등을 사용하여 온도를 60 ℃ 이하로 24시간 이상 건조한다. 건조는 안전하게 헤파필터가 설치된 후드 내에서 수행한다.

7.1.1.3  시료조제나 전처리 후 물에 젖어있는 시료는 용기에 담아 건조기에 넣고 온도를 105 ～ 110 ℃를 유지하여 4시간 이상 건조한다.

7.1.2  시료와 섬유함유 여부 관찰

후드 내에서 입체 현미경(10 ～ 45배)을 통하여 시료의 표면 또는 보이는 내부의 섬유를 검사한다. 필요한 경우 외과 의술용 칼, 핀셋, 집게, 니퍼, 막자와 막자사발 등을 이용하여 시료를 절단하거나 부수어서 관찰한다. 이때, 시료의 균일 여부, 섬유의 존재여부, 섬유의 색과 형태, 비산 여부를 판단한다.

7.1.2.1  뚜렷한 분리 층이 있으면 각 층을 분리하여 섬유함유 여부를 관찰한다.

7.1.2.2  얇은 비분리 층을 가진 단단한 타일은 대표성 있는 시료를 얻기 위해 모든 층을 관통하여 자르고 섬유함유 여부를 관찰한다.

7.1.2.3  시료가 단단하여 절단이 불가능하거나 균등하지 않아 현미경으로 섬유를 관찰하기 어려울 때는 핀셋, 가위, 집게, 막자와 막자사발 등을 이용하여 시료를 부수고 갈아서 골고루 섞은 후, 관찰하려는 섬유를 중심으로 각 형태별로 일정량을 취해 관찰한다. 시료를 분쇄할 때, 섬유의 특성이 파괴되지 않도록 주의한다.

7.1.2.4  시료 속에 있는 접착제나 타르 등 방해 물질을 제거하기 위해 시료의 일부를 유기용매 또는 산 처리 하거나, 석면입자의 변형이 이루어지지 않는 온도에서 시료를 태운다.

7.1.3  균일화

정량평가를 위해 시료의 입자크기를 425 ～ 500 µm 범위로 분쇄를 한다. 상온에서 분쇄가 어려울 경우에는 액체질소로 냉각하여 분쇄한다.

7.1.4  굴절시약의 처리

7.1.4.1  슬라이드 유리 위에 굴절시약 1 ～ 3방울을 떨어뜨린 후, 시료의 일정량을 슬라이드 유리 위 굴절시약에 담그고 바늘, 핀셋 등으로 시료를 적절히 분리하고, 깨고, 이동시켜 슬라이드 유리 위에 고르고 평평하게 배치시킨다.

7.1.4.2  굴절시약에 완전하게 담긴 시료가 있는 슬라이드 유리 위에 커버 유리로 덮고, 커버 유리를 핀셋이나 고무 등으로 살짝 눌러주어 공극을 제거한다.

7.1.4.3  시료를 전 처리할 때는 시료가 너무 적어 함량 분석에 지장을 주거나 너무 많은 시료를 전 처리하여 정성분석 할 때 방해를 주지 않도록 한다.

7.2  정성평가

7.2.1  석면의 정성분석은 실험물질의 형태, 굴절률, 다색성(pleochroism), 색깔, 복굴절(birefringence), 소광특성(extinction), 신장률 부호(sign of elongation), 분산색(interference color) 등 섬유나 광물의 광학 특성을 분석하여 석면의 정성분석이 이루어진다. 표 2와 같이 시료의 굴절률, 형태 등의 점검표를 작성하여 시료별 석면 종류를 판단한다.

7.2.2  시료를 1.550 굴절시약으로 처리하고 편광기를 조작하여 개방니콜 또는 직교니콜상태로 반복하면서 시료를 확인하고, 재물대를 회전하며 섬유형태를 면밀히 관찰한다. 만일 석면의 특성과 유사한 섬유가 발견되지 않는다면 석면이 없는 것으로 판단한다.

7.2.3  섬유를 발견하면, 편광기를 조작하여 직교니콜상태로 하여 섬유의 특성이 등방성(isotropic)인지 이방성(anisotropic)인지를 확인한다. 만일 모든 섬유가 등방성이고 추가한 전처리 시료도 등방성이면 석면이 없는 것으로 판정한다.

7.2.4  섬유가 이방성이면 재물대를 회전시켜 소광각(angle of extinction)을 측정하여 기록하고 표 3을 참조해 판정한다.

7.2.5  현미경에 붉은 보정기판을 삽입한 다음 신장률 부호를 측정한다. 청석면을 제외한 모든 종류의 석면섬유는 양(+)의 부호를 갖으며 음(-)의 부호를 가진 경우는 7.2.8의 단계로 가서 분석한다.

7.2.6  보정기판을 제거하고, 편광필터의 교차를 풀어 평면 편광 하에서 섬유-오일의 경계선에서 청색과 금갈색의 색을 관찰한다. 백석면의 특징인 꼬임과 굴곡을 가진 다발 모양 등 섬유 형태를 관찰한다. 단, 꼬임이 있되 리본 모양의 형태를 가진 섬유는 셀룰로오스 섬유일 수 있다. 이때는 섬유의 굴절률이 정확히 1.550 인지를 보기 위해 편광을 부분적으로 교차시켜 볼 필요가 있으며 만약 섬유가 더 높은 굴절률을 보이면 7.2.10의 방법으로 분석하고 그렇지 않으면 다음 단계로 계속한다.

7.2.7  백석면을 확인하기 위해 분산색 확인을 위한 대물렌즈를 끼우고 청색과 청-자홍색을 관찰한다. 이 검사로 백석면이 확인되면 정량은 7.3.1의 분석방법에 따른다.

7.2.8  청석면의 확인

7.2.8.1  청석면을 확인하기 위해 시료를 1.680 굴절시약으로 처리하고 청석면의 형태를 관찰한다. 그 형태는 곧고, 강직한 모양으로 분산색은 가로방향(n∥)에서 금빛 노란색을 띠고 세로방향(n⊥)에서는 연한 노란색을 나타낸다. 이 검사로 청석면이 확인되면 정량은 7.3.1의 분석방법에 따른다.

7.2.8.2  청석면을 확인하기 위해 시료를 1.700 굴절시약으로 처리하고 청석면의 형태를 관찰한다. 그 형태는 곧고, 강직한 모양으로 청색 또는 자청색을 띤다. 다색성을 나타내어 회전각도에 따라 파란색 또는 회색빛을 띠고 분산색은 붉은 자홍색과 파란 자홍색을 나타낸다. 이 검사로 청석면이 확인되면 정량은 7.3.1의 분석방법에 따른다.

7.2.9  갈석면의 확인

갈석면을 확인하기 위해 시료를 1.680 굴절시약으로 처리하고 갈석면의 형태를 관찰한다. 갈석면은 곧은 섬유와 빗자루 같은 섬유다발이거나 끝이 벌어진 모양이며 분산색은 커밍토나이트(cummingtonite) 형태는 청색과 연한 청색을 나타내며, 그루네라이트(grunerite) 형태는 금색(또는 노란색)과 청색을 띤다. 이 검사로 갈석면이 확인되면 정량은 7.3.1의 분석방법에 따른다.

7.2.10  직섬석-투섬석-녹섬석의 확인

7.2.10.1  직섬석-투섬석-녹섬석을 확인하기 위해 1.605 굴절시약을 준비하고 직섬석-투섬석-녹섬석의 형태를 관찰한다. 이 섬유들의 굴절률은 같은 종 내에서도 다르며, 직섬석은 거의 평행소광을 보이며, 이 특성을 이용해 투섬석과 녹섬석의 구별이 가능하다. 세 섬유 모두 곧으며 결정이 파손되는 수도 있다.

7.2.10.2  중심부 차폐슬릿 분산색의 대물렌즈를 이용하여 관찰할 경우 직섬석은 청색과 황금색․금빛 자홍색을 나타낸다.

7.2.10.3  투섬석은 연한 청색과 노란색을 나타낸다.

7.2.10.4  녹섬석은 평면 편광 하에서 밝은 녹색에서 어두운 녹색을 띠며 약간의 다색성을 보인다. 녹섬석은 자홍색과 금빛 노란색을 나타낸다.

[주 3] 규회석(wollastonite)은 직섬석과 거의 비슷한 성질을 가지고 있어 분석할 때 주의해야 한다.

7.2.11  규회석과 직섬석의 비교

규회석과 직섬석과의 비교를 위해서 시료를 굴절시약 처리 전에 진한염산으로 시료가 있는 슬라이드에 떨어뜨려 전처리하고 커버슬라이드를 덮고, 전열기 위에서 따뜻하게 하여 건조시킨다. 모세관 현상을 이용하여, 커버글라스 밑에 1.620 굴절시약을 넣고 편광현미경으로 관찰하면, 규회석은 “음영교차(cross-hatched)" 형태를 띠고 분산색을 보이지 않는 반면 투섬석과 직섬석은 분산색을 나타낸다.

7.3  정량평가

7.3.1  편광현미경에 의한 육안 정량

7.3.1.1 시료를 정량하려는 석면 종류에 따라 1.550, 1.605, 1.680 등 적합한 굴절시약을 선택하여 처리하고 석면의 함량을 종류별로 평가한다. 그림 1을 이용하여 슬라이드 위에 존재하는 모든 석면 물질의 함량을 면적(area) %로 계산한다. 단, 성분이 확인되지 않은 섬유가 있으면 7.2의 정성분석 단계로 가서 물질을 확인한 후 정량분석을 계속한다.

7.3.1.2  정량은 현미경 배율을 100으로 하여 평가한다.

7.3.1.3  슬라이드 위의 3곳을 임의로 정하여 관찰하고 농도를 정한 후 3개의 평균값을 함량으로 정한다.

7.3.1.4  육안 검사와 현미경 검사로부터 시료 중 석면섬유의 종류와 함량을 측정하고 석면함량이 1 % 이상 검출되면 이 시료는 석면 함유물질로 판정한다.

7.3.2  무게차 측정에 의한 정량

7.3.2.1  회화 처리

7.3.2.1.1  정확히 취한 시료의 무게(W1)와 도가니의 무게(W2)를 측정한다.

7.3.2.1.2  시료를 정확히 일정량 취하여 도가니에 넣는다.

7.3.2.1.3  시료가 담긴 도가니에 덮개를 덮고 전기로에서 300 ℃에서 2시간 가열한 후 온도를 올려 450 ℃에서 1시간 이상 회화시킨다.

7.3.2.1.4  회화가 끝난 후 전기로에서 도가니를 꺼내고 데시케이터에서 실온으로 냉각시킨다.

[주 4] 가열온도가 500 ℃ 이상 되지 않고 총 가열시간이 6시간 이상 넘지 않도록 한다.

[주 5] 회화는 HEPA 필터 설치된 후드 안의 전기로에서 수행한다.

7.3.2.1.5  데시케이터에서 실온으로 냉각한 도가니 무게(W3)를 측정한다.

7.3.2.1.6  잔여물 무게(W3 - W2)를 취한 시료의 무게(W1)로 나누고 100을 곱하여 잔여물 무게(R) %를 계산한다.

= R(%)                      (식 1)

여기서, W1 = 취한 시료의 양(g)

W2 = 도가니 무게(g)

W3 = 가열 후 시료가 담긴 도가니 무게(g)

[주 6] 석면을 분석할 때 광학적인 간섭으로 유기 섬유를 제거하는 것이 목적이라면 다른 섬유가 남아있다는 것을 확인하기 위해 편광현미경으로 잔여물을 관찰한다.

7.3.2.2  염산 처리

7.3.2.2.1  0.5 g 이하 정도의 시료를 취해 정확히 무게(S1)를 재어 100 ～ 250 mL 비커에 담고 염산(1 + 3) 20 mL 또는 진한염산 5 mL를 첨가하여 시계접시로 덮고 5분간 교반하고 정치한다.

7.3.2.2.2  반응이 완결되지 않은 것으로 판단할 경우 5 ～ 10분간 더 교반하여 반응시킨다.

7.3.2.2.3  47 mm 필터의 무게를 측정한다.

[주 7] 47 mm 필터를 사용하고 필터 직경이 다르다면 시료 양을 조절해서 사용한다. 산 분해 후에 시료가 너무 많으면 필터가 막히게 되고 완벽한 여과를 방해한다. 너무 적은 시료는 무게 오차로 인해 전체 정확도와 정밀도에 큰 영향을 줄 수 있다.

7.3.2.2.4  세척과정

반응 후 잔류물을 한번에 증류수 10 mL로 3번 이상 세척한다. 이 때 부유물이 많거나 분석할 시료의 손실이 많을 것이라고 판단하면 다음의 감압여과 또는 원심분리 과정으로 세척한다.

7.3.2.2.4.1  감압여과

미리 무게를 잰 여과지를 여과장치에 설치하고 산 처리한 용액을 붓고 감압한다. 한번에 증류수 10 mL로 3번 이상 세척한다.

[주 8] 무게를 미리 측정한 필터를 사용하여 감압 여과장치에 설치하고 용액을 부어 여과한다. 여과장치의 시료용기 안쪽 벽에 묻어 있는 모든 시료를 씻어 내려 여과한다. 여과지를 제거 후 여과장치에 입자가 붙어 있는지 확인한다.

7.3.2.2.4.2  원심분리

3,000 ～ 4,000 rpm에서 10 ～ 20분간 원심분리한 후 상층액을 제거하고 한번에 증류수 10 mL로 3번 이상 세척한다.

7.3.2.2.5  여과한 여과지를 건조하여 무게(F3)를 측정하고 초기 여과지 무게(F2)를 빼 여과지에 남은 잔여물 무게(F3 - F2)를 계산한다.

7.3.2.2.6  잔여물 무게(F3 - F2)를 초기 시료무게(F1)로 나누고 100을 곱하여 잔여물 무게(R) %를 계산한다.

= R(%)                              (식 2)

여기서, F1 = 취한 시료의 양(g)

F2 = 여과지 무게(g)

F3 = 전처리 후 여과지 무게(g)

7.3.2.2.7  잔여물 분석

석면의 정성이나 정량을 위해 잔여물을 편광현미경으로 분석한다.

[주 9] 여과지에 있는 잔여물을 별도로 덜어내지 않고 그 상태를 입체현미경으로 관찰하여 이물질이 붙어 있는 것 없이 산 처리가 잘되어 있는지 확인한다.

[주 10] 산 용해를 통해 이물질 성분이 완전하게 제거가 안 되었을 때는 시료를 다시 취해 파쇄나 분쇄 등에 의해 시료의 입자크기를 더 줄이고 열판으로 따뜻하게 가열하거나 산 처리 시간을 늘린다.

7.3.2.3  유기용매 처리

7.3.2.3.1  시료를 정확히 1.0 ～ 3.0 g 취해(B1) 50 ～ 100 mL 유리용기에 담는다.

7.3.2.3.2  테트라하이드로퓨란(THF)이나 산화 프로필렌(propylene oxide) 등의 용매를 선택하여 15 ～ 25 mL 첨가하고 마개를 닫는다.

7.3.2.3.3  시료가 담긴 유리용기를 초음파 욕조에 넣고 30분 정도 가동한다. 이 때, 에어로졸 스프레이가 새어 나가지 않도록 용기 마개를 확인한다.

7.3.2.3.4  시료가 담긴 용기를 원심분리기에 옮겨 2,000 ～ 2,500 rpm에서 30분간 가동한다.

[주 11] 이 과정에서 원심분리 용기로 시료를 옮기는 경우, 빈 용기 무게(B2)를 재고 원래 용기에 남아있는 시료를 10 ～ 15 mL의 용매로 세척하여 빈 용기로 옮긴다.

7.3.2.3.5  시료의 상층액을 따르고 용매를 휘발 시킨 후 용기무게(B3)를 다시 잰다.

[주 12] 원심분리 후 피펫으로 상층 용매를 제거, 침전물이 따라 나오는 위험성을 최소화 하기위해 원심분리 용기 내 용매를 조금 남겨둔다.

7.3.2.2.6  잔여물 무게(B3 - B2)를 초기 시료무게(B1)로 나누고 100을 곱하여 잔여물 무게(R) %를 계산한다.

= R(%)                          (식 3)

여기서, B1 = 취한 시료의 양(g)

B2 = 용기 무게(g)

B3 = 전처리 후 용기 무게(g)

7.3.2.4  함량 계산

시료에서 석면 함량을 무게(wt) %로 계산하는 방법은 다음과 같다.

시료 내 석면 wt % = 잔여물 내 석면 wt % × 잔여물 wt % ÷ 100     (식 4)

예를 들어, 바닥타일 시료를 회화 후 염산 처리 한 경우

바닥타일 내 석면 wt % = (B × C ÷ 100) × A ÷ 100 = 10 × 70 ÷ 100 = 7 %

염산분해 후 석면 wt% = (B × C ÷ 100) = 20 × 50 ÷ 100 = 10 %

여기서, A = 회화로부터 잔여물 wt % = 70 %

B = 염산으로부터 잔여물 wt % = 20 %

C = 염산으로부터 잔여물 내 석면 wt % = 50 %

8.0  결과보고

8.1  정성 분석결과

편광현미경으로 시료를 관찰하여 표 3의 양식으로 기록하여 석면의 종류를 확인한다.

8.2  정량 분석결과

8.2.1  육안 평가인 경우, 편광현미경으로 시료를 관찰하고 석면 종류별로 표 4의 양식과 같이 석면농도(%)를 기록한다. 농도(%)값의 표기는 1 % 이상은 정수로, 1 % 미만은 불검출로 표시한다.

예) 불검출(< 1 %), 1 %, 2 %, 3 %, 10 %, 15 %, 20 %

8.2.2  무게 차 평가인 경우, 편광현미경으로 시료를 관찰하고 표 5의 양식과 같이 측정값을 기록하여 석면농도(%)를 무게단위로 나타낸다. 석면농도(무게 %)는 소수점 첫째자리까지 나타내고 1.0 % 미만은 불검출로 표현한다.

예) 불검출(< 1.0 %), 1.0 %, 2.0 %, 10.0 %, 15.0 %, 20.0 %

9.0  참고자료

9.1  USEPA, Polarized Light Microscopy, Subpart E, App. E, 40CFR763

9.2 USEPA, Interim Method for the Determination of Asbestos in Bulk Insulation Samples, EPA/600/M4-82-020, 1982

9.3  USEPA, Test Method for the Determination of Asbestos Asbestos in Bulk Building Materials. EPA/6100/R-93/116, 1993

9.4  McCrone, Walter C., "Routine Detection and Identification of Asbestos", The Microscope, 33, 273-284, 1985

9.5  McCrone, Walter C., Asbestos Identification, McCrone Research Institute, 1987.

9.6  작업환경측정․분석방법 지침, 한국산업안전공단

9.7  USA, Advanced Asbestos Identification, McCrone Research Institute.

9.8  USA, Asbestos(bulk) by PLM, NIOSH 9002, 1994.

9.9  UK, Asbestos : The analysts' guide for sampling, analysis and clearance procedures, HSE, 2005.

9.10  Germany, VDI 386 series Part 1, VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, 2000.

10.0  부록

표 1. 대상 시료의 크기별 최소 시료채취 수

구분	대상	크기	최소 시료채취 수
건축 또는 시설물	천장, 벽, 바닥재의 경우	25 m2 미만	1
		25 ～ 100 m2	3
		100 ～ 500 m2	5
		500 m2 이상	7
	단열재의 경우	2.0 m 혹은 1.0 m2 미만	1
		2.0 m 혹은 1.0 m2 이상	3
	기타 재료의 경우	1.0 m2 미만	1
		1.0 m2 이상	3

표 2. 석면 판정을 위한 점검표

(a)

시료	굴절률 (refractive index)	형태 (morphology)	색상 (color)	다색성 (pleochroism)	복 굴절률 (birefringence)
	1.550
	1.605
	1.680
	1.700
	1.620

(b)

시료	굴절률 (refractive index)	소광각 (extinction)	신장률 부호 (sign of elongation)	분산염색 색깔 (interference color)	석면종류 (type of asbestos)
	1.550
	1.605
	1.680
	1.700
	1.620

표 3. 석면의 모양과 굴절특성

석면의 종류	형태와 색상	굴절률(근사값)		복 굴절률
		신장률 (상한)	신장률 (하한)
백석면 (Chrysotile)	- 꼬인 물결 모양의 섬유 - 다발의 끝은 분산 - 가열되면 무색 ～ 밝은 갈색 - 다색성 - 종횡비는 전형적으로 10 : 1 이상	1.54	1.55	0.002 ～ 0.014
갈석면 (Amosite)	- 곧은 섬유와 섬유 다발 - 다발 끝은 빗자루 같거나 분산된 모양 - 가열하면 무색～갈색 - 약한 다색성 - 종횡비는 전형적으로 10 : 1 이상	1.67	1.70	0.02 ～ 0.03
청석면 (Crocidolite)	- 곧은 섬유와 섬유 다발 - 긴 섬유는 만곡 - 다발 끝은 분산된 모양 - 특징적인 청색과 다색성 - 종횡비는 전형적으로 10 : 1 이상	1.71	1.70	0.014 ～ 0.016
직섬석 (Anthophyllite)	- 곧은 섬유와 섬유 다발 - 절단된 파편 존재 - 무색 ～ 밝은 갈색 - 비다색성 내지 약한 다색성 - 종횡비는 일반적으로 10 : 1 이하	1.61	1.63	0.019 ～ 0.024
투섬석 (Tremolite) 녹섬석 (Actinolite)	- 곧고 휜 섬유 - 절단된 파편이 일반적이며 큰 섬유 다발 끝은 분산된 모양 - 투섬석은 무색 - 녹섬석은 녹색 ～ 약한 다색성 - 종횡비는 일반적으로 10 : 1 이하	1.60 ～ 1.62	1.62 ～ 1.64	0.02 ～ 0.03
		1.62 ～ 1.67	1.64 ～ 1.68

표 3. 석면의 모양과 굴절특성(계속)

석면의 종류	소광특성	신장률 부호	중심부 차폐 슬릿의 분산염색
			RI 용액	색상
				n⊥	n∥
백석면	섬유길이에 평행	+	1.550HD	청색	파란 자홍색 (blue magenta)
갈석면	섬유길이에 평행	+	1.680	파란 자홍색에서 연한청색 (blue magenta to pale blue)	황금색
청석면	섬유길이에 평행	_	1.700	붉은 자홍색 (red magenta)	파란 자홍색 (blue magenta)
			1.680	황금색 (golden yellow)	연한 노란색
직섬석	섬유길이에 평행	+	1.605HD	청색	황금색에서 황금자홍색 (gold to gold magenta)
			1.620HD	청녹색	황금색
투섬석-녹섬석	파편은 사소광(oblique) (10 ～ 20°) 일부 섬유는 소광을 보임	+	1.605HD	연한청색	노란색
			1.605HD	노란색	연한 노란색
HD = 높은 분산, RI 액체의 시리즈

표 4.  편광현미경법에 의한 미지시료의 결과

시료번호	정성결과	정량결과(area%)
시료 1	백석면	20
	청석면	5
	갈석면	3
	직섬석	2
	투섬석	1
	녹섬석	불검출(< 1%)

표 5. 무게 차 측정법 기입 항목

항 목	측정값	비 고
W1		초기 시료무게
W2		초기 용기무게
W3		회화 후 용기무게
F1		산 처리 초기 시료무게
F2		초기 여과지 무게
F3		산 처리 후 여과지 무게
F4		산 처리 후 석면 무게
A1(=)		회화 잔여물(wt%)
A2(=)		산 처리 잔여물(wt%)
A3(=)		산 처리 잔여물내 석면(wt%)
C(=A2×A3÷100)×A1÷100		시료중 석면 함량(wt%)

※ wt % = 무게 %

그림 1. 검경에 의한 함유율(퍼센트) 평가

폐기물공정시험기준	ES 06305.2
석면-X선 회절기법	2010
(Asbestos-X-ray Diffractometer Method)

1.0  개요

1.1  목적

X선 회절기를 이용하여 시료 중 석면의 특정한 회절 피크의 특성을 관찰하여 정성 및 정량분석을 하기 위한 것이다.

1.2  적용범위

고형폐기물을 포함한 건축자재의 분석에 사용되며 유기, 무기성분의 조합으로 된 모든 석면함유 물질에서 석면 유무를 판단할 수 있다. X선 회절기로 판단할 수 있는 석면의 정량범위는 0.1 ～ 100.0 wt % 이다.

1.3  간섭물질

간섭물질로는 클로라이트(chlorite), 세피오라이트(sepiolite), 석고(gypsum), 섬유소(cellulose), 탄산염(carbonates), 탄산칼슘(CaCO3), 활석(talc) 등이 있어, 7.2.1 ～ 7.2.3과 같이 회화, 염산, 용매 처리방법을 선택하여 간섭물질을 제거한다. 또한 안티고라이트(antigorite), 리자다이트(lizardite)는 백석면(chrysotile), 할로이사이트(halloysite), 카올리나이트(kaolinite)는 갈석면(amosite)과 동일한 X선 회절피크를 가지고 있는 물질이므로 확인이 필요하다.(표 1)

2.0  용어정의

2.1  연속 주사(continuous scan)

입력된 주사속도에 맞춰 카운터가 움직이면서 회절강도를 계수하는 방법이다.

2.2  단속 주사(step scan)

정해진 각도 위치마다 카운터가 고정되어 몇 초 내지는 몇 십초 동안 회절강도를 측정하는 방법이다.(표 1)

3.0  분석기기 및 기구

3.1  X선 회절기

3.1.1  전류전압 안정기

3.1.2  주사모드(scan mode)

속도, 범위 조절 가능

3.1.3  X선 튜브

구리 타겟(copper target), 1 ～ 3 kW

3.1.4  고니오미터(goniometer)

광학계, 필터, 단색화 장치로 구성

3.1.5  X선 검출기

Xe, Kr, Ar 등을 이용한 계수관(counter) 또는 이와 동등한 것

3.1.6  자료 출력 장치

그림과 문자 출력 지원 가능

3.1.7  시료 회전장치

시료 5개 이상 설치 가능

3.1.8  기기교정 표준시편(instrument calibration reference specimen)

3.2  기구

3.2.1  플라스틱 용기

폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 재질의 백 또는 병

3.2.2  분쇄기

냉동분쇄가 가능한 것

3.2.3  체(sieve)

100 µm, 10 µm

3.2.4  분석용 저울

0.01 mg까지 측정가능

3.2.5  전기로

실온 ～ 500 ℃

3.2.6  삼각플라스크(마개) 또는 비커(시계접시)

50 ～ 100 mL

3.2.7  초음파 욕조

5 L 이상

3.2.8  자력교반기

50 ～ 300 rpm 이상

3.2.9  가열기

실온 ～ 150 ℃

3.2.10  여과지

직경 25 mm, 기공크기 0.45 µm, 재질은 은(silver) 또는 유리

3.2.11  여과장치

25 mm 여과지 홀더용

3.2.12  데시케이터

실리카겔용

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  2-프로판올(2-propanol, C3H7OH, 분자량 : 60.10)

4.1.2  계면활성제

OT-100 또는 이와 동등한 것

4.1.3  염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46)

4.2  표준용액

4.2.1  표준시료

백석면(chrysotile), 청석면(crocidolite), 갈석면(amosite) 등의 순도 있는 시판용 표준시료

5.0  시료채취 및 관리

5.1  안전사항

5.1.1  시료의 채취는 미세한 석면 섬유를 차단할 수 있는 헤파(HEPA)필터류가 설치된 마스크와 보호복 등 모든 보호 장비를 구비한 후 채취한다.

5.1.2  시료의 채취는 물을 분무하는 등 가능한 섬유발생이 적도록 조치하거나 섬유방출이 많은 고속드릴을 사용하거나 망치로 분쇄하는 등의 채취방법은 피한다.

5.2  시료의 채취

5.2.1  일반적 요령

5.2.1.1  시료 채취의 일반적 요령은 ES 06130 시료의 채취 중 3.1에 따른다.

5.2.1.2  여러 개의 시료를 채취 시 서로 오염의 영향을 주지 않도록 채취도구나 보호 장비 등의 사용에 주의를 기울인다.

5.2.2  채취도구

5.2.2.1  채취도구는 시료의 채취과정 또는 보관 중에 침식되거나 녹이 나는 재질의 것을 사용해서는 안 된다.

5.2.2.2  채취도구는 석면 의심 함유 재질의 일부를 절단할 수 있는 도구와 집게 및 시료가 날리지 않게 밀봉할 수 있는 용기를 준비한다.

5.2.2.3  여러 개의 시료를 채취할 때는 서로 오염이 없도록 충분한 숫자의 채취도구를 준비하거나 안전하고 깨끗한 세척과정을 거쳐 사용한다.

[주 1] 세척과정은 헤파필터가 설치된 후드 안에서 공기 흡입방식과 물에 젖은 종이 또는 헝겊으로 세척 작업을 병행한다. 물로 세척하는 경우에는 물에서 석면을 제거하는 시설 또는 장치를 갖추어야 한다.

5.2.3  시료용기

시료 용기에 대한 사항은 ES 06130 시료의 채취 중 2.1에 따른다.

5.2.4  발생원에 따른 시료의 채취방법

5.2.4.1  건축 또는 시설물에서 직접 채취하는 하는 경우

대상 건물 또는 시설 단위별로 재질의 용도와 형태별로 구분하여 한번에 일정량씩을 채취한다.

5.2.4.2  건축 또는 시설물의 재질이 혼합되어 있는 경우

폐기물 처리를 위해 적재되어 있는 곳이나 운반 단위별로 석면 함유가 의심되는 재질을 선택하여 한번에 일정량씩을 채취한다.

5.2.4.3  제조 또는 가공 공정에서의 경우

제조 또는 공정단위별로 발생 폐기물을 채취한다.

5.2.4.4  석면함유 의심 폐제품의 경우

5.2.4.4.1  소형크기

제품별로 채취하고 채취자가 시료 량이 부족하다고 판단하는 경우에는 가능한 경우 2개 이상을 채취한다.

5.2.4.4.2  대형크기

제품별로 채취하되 시료의 무게나 형태로 인해 운반의 어려움 등이 있어 제품별로 채취하기가 곤란할 경우에는 석면 함유가 의심되는 재질을 별도로 분리하여 채취한다.

5.2.4.5  매립 또는 폐기된 폐기물의 경우

발생단위별로 석면 함유가 의심되는 재질들을 선별하여 한번에 일정량씩을 채취한다.

5.2.5  시료의 양

시료의 양은 1회에 최소한 면적단위로는 1 cm2, 부피단위로는 1 cm3, 무게단위로는 2 g 이상 채취한다.

5.2.6  시료의 수

5.2.6.1 건축 또는 시설물의 경우, 재질의 용도와 형태별로 구분하여 시료의 수는 다음 표 2에 따른다.

5.2.6.2  폐기물의 생성 또는 처리되는 공정이 적정하게 관리되고 있으며 성상이 균일할 경우에는 임의의 시료를 채취할 수 있다.

5.2.6.3  폐기물이 적재되어 있는 곳이나 운반차량에서 시료를 채취할 경우에는 적재 폐기물중 석면 함유가 의심되는 재질을 선택하여 시료를 채취하고 채취 개수는 ES 06130 시료의 채취 중 3.7.3에 따른다.

5.2.7  시료의 보관

5.2.7.1  채취 시료는 수분 등의 영향으로 재질의 변화가 일어나지 않도록 고온다습한 곳을 피하고 상온에서 보관한다.

5.2.7.2  채취 시료는 공기 중으로 비산되지 않도록 밀폐용기 또는 헤파(HEPA) 필터가 설치된 후드 안에서 보관한다.

5.2.7.3  시료는 가급적 지정된 장소에 보관한다.

5.2.8  시료의 폐기

5.2.8.1  실험실에서 폐기되는 석면 함유물질이나 석면으로 오염된 폐기물은 별도의 장소에 모아 폐기한다.

5.2.8.2  석면 폐기물은 처리량을 고려하여 주기적으로 처리한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  교육

분석 담당자에 대한 정기적인 교육이나 관련 정보교환 활동을 통해 석면에 대한 지식과 경험을 쌓도록 한다.

6.2  실험기기, 기구 및 시약의 관리

6.2.1  실험 기기의 관리

X선 회절기의 유지 관리를 위한 지정 담당자를 선정하여 운영하여야 한다. 최소 1년 단위로 부속품에 대한 점검을 실시하고 필요시 전문 서비스를 받는다.

6.2.2  실험 기구의 관리

석면분석에 사용하는 모든 분석기구, 분석 장비에 대한 오염여부를 항상 점검한다. 특히, 분쇄기구나 여과장치는 사용 전후에 대한 관리절차를 마련하여 이행한다.

6.2.3  실험 시약의 관리

실험에 사용되는 전처리 시약이나 여과지 등은 오염되지 않도록 관리하고 사용하는 소모품에 대해서는 최소 6개월 단위로 점검하여 구비해 둔다.

6.3  내부 정도관리

6.3.1  정성분석

석면분석자는 X선 회절기를 사용하여 백석면, 갈석면, 청석면의 종류를 정확히 구분할 수 있도록 표준시료를 최소 1년 주기로 점검하여 분석 장비의 상태를 확인한다.

6.3.2  정량분석

석면분석자는 X선 회절기를 사용하여 석면에 대한 감도를 최소 1년 주기로 점검하여 분석 장비의 상태를 확인한다.

6.4  외부 정도관리

인증표준시료나 이미 알고 있는 시료를 다른 석면분석기관간의 교류를 통하여 서로간의 분석능력을 확인하고 검증하며 분석역량을 유지․개발한다.

7.0  분석절차

7.1  시료의 조제

7.1.1  시료의 건조

7.1.1.1  채취한 시료는 조제하기 전 가열등, 가열판, 건조기 등을 사용하여 온도를 60 ℃ 이하로 2시간 이상 건조한다. 건조는 안전하게 헤파필터가 설치된 후드 내에서 수행한다.

7.1.1.2  채취한 시료가 육안 상 젖어 있다면 시료를 조제하기 전 가열등, 가열판, 건조기 등을 사용하여 온도를 60 ℃ 이하로 24시간 이상 건조한다. 건조는 안전하게 헤파필터가 설치된 후드 내에서 수행한다.

7.1.1.3  시료의 조제나 전처리 후 물에 젖어있는 시료는 용기에 담아 건조기에 넣고 온도를 105 ～ 110 ℃를 유지하여 4시간 이상 건조한다.

7.1.2  시료의 균일화

분쇄장치로 분쇄할 수 있는 크기로 절단하거나 파쇄 한다.

7.1.2.1  정성분석용

시료의 입자크기를 100 µm 이하로 분쇄를 한다. 상온에서 분쇄가 어려울 경우에는 액체질소로 냉각하여 분쇄한다.

7.1.2.2  정량분석용

시료의 입자크기를 10 µm 이하로 분쇄한다. 상온에서 분쇄가 어려울 경우에는 액체질소로 냉각하여 분쇄한다.

7.2  전처리

채취한 시료에는 보통 셀룰로오스나 유기성 접착제와 같은 유기물과 탄산칼슘, 석고, 방해석, 마그네사이트와 같은 무기물 등이 혼합되어있는 시료는 분석할 때 방해 물질로 작용하여 실험 오차의 원인이 될 수 있다. 따라서 경우에 따라 이런 방해 물질을 제거하기 위해 회화나 산 처리의 전처리를 한 다음 실험한다.

7.2.1  회화 처리

7.2.1.1 시료를 정확히 일정량 취하여 도가니에 넣는다.

7.2.1.2  시료가 담긴 도가니에 덮개를 덮고 전기로에서 300 ℃에서 2시간 가열한 후 온도를 올려 450 ℃에서 1시간 이상 회화한다.

7.2.1.3  회화가 끝난 후 전기로에서 도가니를 꺼내고 데시케이터에서 실온으로 냉각한다.

[주 2] 가열온도가 500 ℃ 이상 되지 않고 총 가열시간이 6시간 이상 넘지 않도록 한다.

[주 3] 회화는 HEPA 필터 설치된 후드 안의 전기로에서 수행한다.

7.2.2  염산 처리

7.2.1.1  시료 0.5 g 이하를 취해 100 ～ 250 mL 비커에 담고 염산(1 + 3)  20 mL 또는 진한염산 5 mL를 첨가하여 시계접시로 덮고 5분간 교반한다.

7.2.1.2  반응이 완결되지 않은 것으로 판단할 경우 5 ～ 10분간 더 교반하여 반응시킨다.

7.2.1.3  세척과정

반응 후 잔류물을 한번에 증류수 10 mL로 3번 이상 세척한다. 이 때, 부유물이 많거나 분석할 시료의 손실이 많을 것이라고 판단하면 다음의 감압여과 또는 원심분리 과정으로 세척한다.

7.2.1.3.1  감압여과

미리 무게를 잰 여과지를 여과장치에 설치하고 산 처리한 용액을 붓고 감압한다. 한번에 증류수 10 mL로 3번 이상 세척한다.

7.2.1.3.2  원심분리

3,000 ～ 4,000 rpm에서 10 ～ 20분간 원심분리한 후 상층액을 제거하고 한번에 증류수 10 mL로 3번 이상 세척한다.

7.2.3  유기용매 처리

7.2.3.1 시료를 정확히 1.0 ～ 3.0 g 취해 50 ～ 100 mL 유리용기에 담는다.

7.2.3.2  테트라하이드로퓨란(THF)이나 산화 프로필렌(propylene oxide) 등의 용매를 선택하여 15 ～ 25 mL 첨가하고 마개를 닫는다.

7.2.3.3  시료가 담긴 유리용기를 초음파 욕조에 넣고 30분 정도 가동한다. 이 때, 에어로졸 스프레이가 새어 나가지 않도록 용기 마개를 확인한다.

7.2.3.4  시료가 담긴 용기를 원심분리기에 옮겨 2,000 ～ 2,500 rpm에서 30분간 가동한다.

[주 4] 이 과정에서 원심분리용기로 시료를 옮기는 경우, 용기무게를 재고 원래 용기에 남아있는 시료를 10 ～ 15 mL의 용매로 세척한다.

7.3  정성분석

7.3.1  편광현미경에 의한 정성 확인

석면-편광현미경법의의 7.2 정성평가에 따른다.

7.3.2  X선 회절기에 의한 정성 확인

일정량의 시료를 시료홀더에 충진 해서 X선 회절분석장치에 설치하고 구리 X선 관의 관전압 30 ～ 40 kV, 관전류 30 ～ 40 mA의 조건으로 하여 2θ = 5° ～ 70°의 범위에서 2° 2θ/분 속도로 주사한다. 이 때, 회전식 시료홀더를 사용한다.

측정해서 얻은 X선 회절패턴의 회절선 피크의 위치와 강도를 표준물질 석면의 회절선 피크와 맞는지 확인한다.

[주 5] 정성용 주사속도는 기기종류와 회사에 따라 다를 수 있다.

[주 6] 편광현미경 정성결과를 우선한다.

7.4  정량분석

정성분석 결과, 석면 함유가 인정된 시료에 대해서는 X선 회절에 의한 정량 분석을 실시한다. 표준시료의 검정곡선을 작성한 후 석면 함유율을 산출한다.

7.4.1  시료 분석

7.4.1.1  정량용 시료를 0.01 mg 무게 단위까지 정확히 무게를 잰다.

7.4.1.2  편광현미경으로 시료를 확인하여 섬유질이나 유기물질, 석고, 탄산화합물이 많은 시료는 7.1 시료의 조제에 따른다.

전처리 후, 7.1.1 시료건조의 7.1.1.3에 따라 건조하고 무게를 측정하여 잃은 무게율(%, L, loss)을 계산한다.

7.4.1.3  건조한 시료의 무게(50 ～ 100 mg)를 정확히 재어 삼각플라스크에 넣고 수 mL의 2-프로판올을 첨가하고 혼합한다. 필요시 한 두 방울의 계면활성제를 첨가한다.

7.4.1.4  삼각플라스크에 2-프로판올을 수 mL를 더 첨가하고 유리 마개나 시계접시를 닫은 후 초음파 욕조에 담근 다음 10분 동안 분산시킨다. 분산 후 (30 ± 1)℃의 항온수조나 열판위에서 수 분간 교반하고 바로 여과할 수 있도록 한다.

[주 7] 열판을 사용할 경우에는 교반용 자석을 플라스크에 넣는다.

7.4.1.5  여과장치에 여과지를 설치하고 감압하지 않은 상태에서 수 mL의 2-프로판올을 여과용 깔때기에 넣는다.

7.4.1.6  교반기를 끄고 시계접시나 마개를 제거하고 손으로 플라스크를 잘 흔들면서 여과용 깔때기에 시료 액을 옮긴다. 피펫으로 2-프로판올을 수 mL 취해 플라스크와 깔때기 내벽을 씻어 내린다.

7.4.1.7  감압하여 여과한다. 여과 후 여과지에 시료가 재배열되어 침착된 후에는 깔때기 내부 벽을 씻어 내리지 않는다.

7.4.1.8  여과지가 건조될 때까지 감압을 유지한다. 건조가 끝나면 감압을 풀고 집게로 여과지를 집는다.

[주 8] 증류수로 세척하면 수용성 매질방해물이 제거될 수 있다. 시료가 휘저어지지 않도록 최대한 주의를 기울인다.

7.4.1.9  시료홀더(flat holder)에 여과지를 잘 붙도록 놓고 X선 회절기에 설치한다.

[주 9] 편광현미경이나 X선 회절기 정성분석으로 방해물이 없는 반사판을 선택한다.

7.4.1.10  선택한 반사판을 0.02° 2θ씩 늘려가면서 단계주사(step-scanning)로 분석하여 적당한 시간을 정하고 점(counts)을 계산한다.

[주 10] 정량용 주사속도는 기기종류와 회사에 따라 다를 수 있다.

7.4.1.11  위의 7.4.1.10 과정에서 2.36 Å 의 피크의 실제 값, IAg을 측정한다.

7.4.1.12  시료 홀더에서 여과지를 제거하고 뒤집어 얹어 홀더에 다시 설치한다. 비감쇠은 피크의 실제세기 값, I°Ag를 계산한다. 은 피크를 측정하는 주사시간이 시료와 비교하여 짧을 수 있지만 분석동안은 일정해야 한다.

[주 11] 유리 여과지를 사용할 경우에는 별도의 보정판을 사용한다.

7.4.1.13  모든 원 자료와 기준화된 실제 세기(기기 불 안정도를 고려해)는 외부표준물질(예, α-석영표준 결정의 3.34 Ǻ 피크)로 표준화한다.

7.4.1.14  각 미지시료를 주사한 후 위의 7.4.1.10 과정으로 표준 시편(specimen)의 실제 값 I°r 을 계산한다. I°r 로 피크 세기를 나눠 표준 세기를 계산한다.

Ȋa = Ia / I°r, ȊAg = IAg / I°r,  Ȋ°Ag = I°Ag / I°r,	(식 1)

여기서, Ȋa = 석면시료의 표준세기

Ia = 석면시료의 실제세기

I°r, = 표준시료의 실제세기

ȊAg = 감쇠(attenuated) 은 피크의 표준세기

IAg = 감쇠 은 피크의 실제세기

Ȋ°Ag = 비감쇠 은 피크의 표준세기

I°Ag = 비감쇠 은 피크의 실제세기

7.4.2  검정곡선 작성

7.4.2.1  0.01 mg 무게 단위까지 석면 종류별 시료를 0.1 ～ 5.0 mg 범위에서 서로 다른 농도 5개를 준비하여 유리 삼각플라스크에 넣는다. 필요시 2-프로판올을 사용한다.

[주 12] 바탕시료를 위해 빈 삼각플라스크를 준비하고 시료와 같은 과정을 수행한다.

[주 13] 표준시료는 입자크기의 영향이 크므로, 분말로 만들 경우 습식 체(sieve)가 필요할 수 있다. 건조기에서 110 ℃를 유지하며 4시간 이상 건조하고 데시케이터에 저장한다.

7.4.2.2  위의 7.4.1.4 ～ 7.4.1.10 과정에 따른다.

[주 14] 증류수로 세척하면 수용성 매질방해물이 제거될 수 있다. 하지만 시료가 휘저어지지 않도록 최대한 주의를 기울인다.

7.4.2.3  각 측정 피크, Istd 에 대한 표준화된 세기를 측정한다.

7.4.2.4  위의 7.4.1.12 ～ 7.4.1.14에 따라 각 측정 피크, I°std 에 대한 표준화 세기를 계산하여 검정곡선을 작성한다.

[주 15] 검정곡선은 선형이어야 하며, R2 = 0.99 이상의 값을 가져야 한다.

7.4.3  함량 계산

각 석면 표준액으로부터 표준여과지에 침착한 각 표준물질의 정확한 무게를 계산한다.

7.4.3.1  각 표준물질의 무게(W)를 기록한다.

7.4.3.2  무게(W)에 대한 검정곡선을 그린다.

7.4.3.3  검정곡선으로부터 기울기(m)를 구한다. 절편(b)은 0에 가까워야 한다.

[주 16] 절편 값이 음의 큰 값을 가지면 바탕값 계산에 잘못이 있음을 의미한다. 이 경우는 바탕값 측정을 부정확하게 했거나 바탕값을 측정할 때 다른 상의 방해로 인해 나타난다. 큰 양의 절편 값은 바탕값 계산이 잘못되었거나 불순물이 있음을 의미한다.

7.4.3.4  시료의 감쇠(attenuated)와 비감쇠 은 피크 표준세기(ÎAg, Î°Ag)를 이용하여 투과도(T)를 계산한다.

T= ÎAg / Î°Ag                               (식 2)

여기서,	T = 투과도

ÎAg = 감쇠(attenuated) 은(Ag) 피크의 표준세기

Î°Ag = 비감쇠(uattenuated) 은(Ag) 피크의 표준세기

7.4.3.5  각 시료의 보정인자, f(T)를 계산한다.

f(T) =  -R(ln T) / (1 - TR)                    (식 3)

여기서, f(T) = 시료의 보정인자

R = sinθAg / sinθa

θAg = 은 피크 각 위치

θa = 석면 피크 각 위치

7.4.3.6  각 시료의 석면물질을 분석하기 위해 흡수보정을 이용하여 마이크로그램(µg) 또는 밀리그램(mg) 단위로 석면물질의 무게(Wa)를 계산한다.

Wa = (Îa․f(T) - b) / m                       (식 4)

여기서, Wa = 석면물질의 무게(µg 또는 mg)

f(T) = 시료의 보정인자

b = 절편

m = 기울기

7.4.3.7  여과지 위의 시료 전체 무게, WT 로부터 대상시료 중 분석한 석면물질의 퍼센트 조성, Pa를 계산한다.

Pa = Wa(1 - 0.01L) / WT  × 100                      (식 5)

여기서, Pa = 모 물질 중 석면 물질의 퍼센트(무게 %)

Wa = 여과지 위의 석면 물질의 무게(µg 또는 mg)

WT = 여과지 위의 시료 전체무게(µg 또는 mg)

L = 회화 또는 산 처리로 모 물질의 잃은 퍼센트(무게 %)

8.0  결과보고

X선 회절 분석기를 이용하여 석면종류에 따른 2θ 회절 피크 값을 기록하여 정성분석을 한다. 정성확인 후 정량분석용 시료 제작은 한 분석 시료 당 3개를 제작하여 측정하고, 평균값을 물질별로 석면농도(무게 %)를 소수점 첫째자리까지 표시하여 기록한다. 0.1 % 미만은 불검출로 표시한다. 표 3에 시료의 결과보고 작성양식을 나타내었다.

9.0  참고자료

9.1  USEPA, Test method for the determination of asbestos in bulk building materials. EPA/6100/R-93/116, 1993.

9.2  USA, Asbestos, chrysotile by XRD, NIOSH 9000, 1994.

9.3  USEPA, Interim method of the determination of asbestos in bulk insulation samples. Section 2. X-ray powder diffraction. 40CFR 763. Appendix E, pp. 808-816.

9.4  건축재 제품중의 석면 함유율 측정방법. JIS A1481, 2006

9.5  UK, Asbestos : The analysts' guide for sampling, analysis and clearance procedures, HSE, 2005.

9.6  Germany, VDI 386 series Part 1, VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, 2000.

10.0  부록

표 1. X선 회절기 측정시 간섭물질

석면형 물질	1차진단피크 (대략적인 면간거리, Å)	간섭물질
사문석 (SERPENTINE) 백석면(chrysotile)	7.4 3.7	비석면형 사문석(antigorite, lizardite), 녹니석(chlorite), 질석(vermiculite), 해포석(sepiolite), 고령석(kaolinite), 석고(gypsum) 비석면형 사문석(antigorite, lizardite), 녹니석(chlorite), 질석(vermiculite), 해포석(sepiolite), 할로이사이트(halloysite), 셀룰로오스(cellulose)
각섬석 (AMPHIBOLE) 갈석면 (amosite;grunerite) 직섬석(anthophyllite) 청석면(Crocidolite) 투섬석(tremolite) 녹섬석(actinolite)	3.1 8.3	비석면형 각섬석 (grunerite-cummingtonite, anthophyllite, riebeckite, tremolite), 상호간섭물질, 활석(talc), 탄산염(carbonates) 비석면형 각섬석 (grunerite-cummingtonite, anthophyllite, riebeckite, tremolite), 상호간섭물질

※ 간섭피크

1) 녹니석 : 7.19Å, 3.58Å	2) 질석 : 7.14Å, 3.56Å

3) 해포석 : 7.47Å	4) 할로이사이트 : 3.63Å	5) 고령석 : 7.15Å

6) 석고 : 7.5Å	7) 셀룰로오스 : 피크 퍼짐(겹침 3.65Å)

8) 탄산염 : 3.035Å	9) 활석 : 3.12Å	10) 상호간섭물질 : 8.3Å～3.1Å

표 2.  대상 시료의 크기별 최소 시료채취 수

구분	대상	크기	최소 시료채취 수
건축 또는 시설물	천장, 벽, 바닥재의 경우	25 m2 미만	1
		25 ～ 100 m2	3
		100 ～ 500 m2	5
		500 m2 이상	7
	단열재의 경우	2.0 m 혹은 1.0 m2 미만	1
		2.0 m 혹은 1.0 m2 이상	3
	기타 재료의 경우	1.0 m2 미만	1
		1.0 m2 이상	3

표 3. X선 회절 분석법에 의한 미지시료의 결과 작성(예)

시료번호	정성결과	정량결과(무게 %)
시료 1	백석면 갈석면 청석면 직섬석 투섬석 녹섬석	20.0 5.5 1.5 0.5 0.1 불검출(< 0.1)

폐기물공정시험기준	ES 06351.1
시안-자외선/가시선 분광법	2010
(Cyanide-UV/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 시안화합물을 측정하는 방법으로, 시료를 pH 2 이하의 산성으로 조절한 후에 에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨을 넣고 가열 증류하여 시안화합물을 시안화수소로 유출시켜 수산화나트륨용액에 포집한 다음 중화하고 클로라민-T와 피리딘․피라졸론 혼합액을 넣어 나타나는 청색을 620 nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 시안화물 및 시안착화합물의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준으로는 각 시안화합물의 종류를 구분하여 정량할 수 없다.

1.2.3  이 시험기준에 의한 폐기물 중에 시안의 정량한계는 0.01 mg/L이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  시안화합물을 측정할 때 방해물질들은 증류하면 대부분 제거된다. 그러나 다량의 지방성분, 잔류염소, 황화합물은 시안화합물을 분석할 때 간섭할 수 있다.

1.3.2  다량의 지방성분을 함유한 시료는 아세트산 또는 수산화나트륨 용액으로 pH 6 ～ 7로 조절한 후 시료의 약 2 %에 해당하는 부피의 노말헥산 또는 클로로폼을 넣어 추출하여 유기층은 버리고 수층을 분리하여 사용한다.

1.3.3  황화합물이 함유된 시료는 아세트산아연용액(10 W/V %) 2 mL를 넣어 제거 한다. 이 용액 1 mL는 황화물이온 약 14 mg에 해당된다.

1.3.4  잔류염소가 함유된 시료는 잔류염소 20 mg당 L-아스코빈산(10 W/V %) 0.6 mL 또는 이산화비소산나트륨용액(10 W/V %) 0.7 mL를 넣어 제거한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  자외선/가시선 분광광도계

자외선/가시선 분광광도계는 그림 1과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되어 있고 빛 경로길이가 1 cm 이상 되며, 620 nm의 파장에서 흡광도의 측정이 가능하여야 한다.

그림 1. 자외선/가시선 분광광도계

3.2  시안증류장치

아래 그림 2의 시안증류장치를 이용하여 시료를 전처리한다.

D C G K E F B I A J H	A : 500 ～ 1,000 mL 증류플라스크B : 연결관 C : 콕 D : 안전깔때기 E : 분리관 F : 냉각관 G : 역류방지관 H : 수집기 I : 접합부 J : 볼접합부 K : 집게

그림 2. 시안 증류장치

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  페놀프탈레인에틸알코올용액(0.5 W/V %)

페놀프탈레인(phenolphthalein, C20H14O4, 분자량 : 318.32) 0.5 g을 에틸알코올(95.0 V/V %) 90 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한 후 이 용액이 홍색을 나타낼 때까지 수산화나트륨용액(0.02 M)을 넣는다.

4.1.2  아세트산용액(1 + 8)

정제수 80 mL에 아세트산(glacial acetic acid, CH3COOH, 분자량 : 60.05) 10 mL를 넣어 혼합한다.

4.1.3  인산염완충용액

인산이수소칼륨(potassium dihydrogen phosphate, KH2PO4, 분자량 : 136.09) 34.0 g과 무수인산일수소나트륨(disodium hydrogen phosphate, Na2HPO4, 분자량 : 141.96) 35.6 g을 정제수에 녹여 1 L로 한다.

4.1.4  클로라민-T용액(1 W/V %)

클로라민-T․3수화물(chloramine-T trihydrate, C7H7ClNNaO2S․3H2O, 분자량 : 282.24) 1.25 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

[주 1] 클로라민-T․3수화물는 변하기 쉬우므로 사용 시 제조한다.

4.1.5  피리딘․피라졸론혼합액

1-페닐-3-메틸-5-피라졸론(1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone, C10H10N2O, 분자량 : 174.20) 0.25 g을 75 ℃로 가열한 정제수 100 mL에 녹이고(완전히 녹지 않아도 좋다), 실온으로 식힌 다음 비스(1-페닐-3-메틸-5-피라졸론) 0.02 g을 피리딘(pyridine, C5H5N, 분자량 : 79.10) 20 mL에 녹인 용액을 넣어 섞는다. 이 용액은 사용 시 제조한다.

4.1.6  인산

인산(phosphoric acid, H3PO4, 분자량 : 98.00)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.7  수산화나트륨용액(2 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.8  설퍼민산암모늄용액(10 W/V %)

설퍼민산암모늄(ammonium sulfamate, NH4SO3NH2, 분자량 : 114.12) 10 g 을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.9  에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(시안실험용)

에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨.․2수화물(ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate, C10H14O8Na2․2H2O, 분자량 : 372) 10 g을 정제수에 넣어 녹이고 수산화나트륨용액(0.4 %)으로 약알칼리성으로 하여 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

4.1.10  수산화나트륨용액(1 M)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 40.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.11  아세트산아연용액(10 W/V %)

아세트산아연․2수화물(zinc acetate dihydrate, Zn(CH3COO)2․2H2O, 분자량 : 219.53) 100 g을 정제수에 녹여 1 L로 한다.

4.1.12  이산화비소산나트륨용액(10 W/V %)

이산화비소산나트륨(sodium arsenite, NaAsO2, 분자량 : 139.92) 10.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.13  L-아스코빈산(10 W/V %)

아스코빈산나트륨(ascorbic acid sodium salt, C6H7O6Na, 분자량 : 198.11) 10.0 g을 정제수 100 mL에 녹여 사용한다.

4.1.14  질산은용액(0.1 M)

질산은(silver nitrate, AgNO3, 분자량 : 169.87) 17.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 후 갈색병에 넣어 보관한다.

4.2  표준용액

4.2.1  시안표준원액(약 1,000 mg/L)

4.2.1.1  시안화칼륨 표준물질(potassium cyanide, KCN, 분자량 : 65.12) 2.51 g을 정제수에 녹여 1 L로 하여 표준원액을 만들어 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.1.2  시안표준원액 농도결정

시안 표준원액 100 mL를 비커에 넣고 수산화나트륨용액(2 W/V %) 1.0 mL를 넣은 후 파라디메틸아미노벤잘로데닌용액(0.02 W/V %) 0.5 mL를 지시약으로 하여 용액의 색이 황색에서 적색으로 될 때까지 질산은용액(0.1 M)으로 적정하고, 이에 소비된 질산은용액(0.1 M) 의 mL수(a)로부터 다음 식에 따라 용액에 함유된 시안의 양(mg/L)을 구한다.

[eqn: 시안(mg/L)=a~ TIMES `f` TIMES `52.04]                    (식 1)

여기서, a : 질산은용액(0.1 M) 소비량(mL)

f : 질산은용액(0.1 M)의 농도계수

4.2.1.3   질산은용액(0.1M)의 농도계수 결정

4.2.1.3.1  조제

질산은 17.0 g에 정제수를 넣어 녹여 1 L로 하고 표정한다.

4.2.1.3.2  표정

염화나트륨(표준시약)을 500 ～ 650 ℃에서 40 ～ 50분간 건조한 다음 데시케이터(실리카겔)에서 식힌 후 약 0.15 g을 정확히 달아 정제수 50 mL를 넣어 녹여 크롬산칼륨용액(10 %) 1 mL를 넣어 흔들면서 조제된 질산은 액으로 지속적인 엷은 적갈색을 나타낼 때까지 적정하여 농도계수를 계산한다.

질산은용액(0.1 M) 1 mL ≡ 5.844 mg NaCl                (식 2)

4.2.2  시안표준용액(1.0 mg/L)

시안표준원액(4.2.1.2에서 결정한 농도로서 약 1,000 mg/L)의 10.0 mg을 정확히 취하여 수산화나트륨용액(2 %) 100 mL와 정제수를 넣어 정확히 1,000 mL로 한 다음. 이 용액 10 mL를 정확히 취하여 정제수를 넣어 100 mL로 한다. 사용할 때 제조한다.

[주 2] 시안표준원액의 10.0 mg은 10,000을 4.2.1.2에서 결정한 농도(C, mg/L)로 나눈 값(mL)을 부피로 취한다. 즉 시안표준원액의 부피(mL) =[eqn: {10000} over {C}]이다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 미리 세척한 유리 또는 폴리에틸렌용기에 채취한다.

5.2  시료는 수산화 나트륨용액을 가하여 pH 12 이상으로 조절하여 냉암소에서 보관한다. 최대 보관시간은 24시간이며 가능한 한 즉시 실험한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 시안이 함유하고 있지 않은 것으로 확인된 폐기물 일정 양에 정량한계 부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

검정곡선의 작성 및 검증은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 정량범위 내의 3개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 이어야 하며 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 시안 표준용액을 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당 양(시안으로서 0.05 mg 이하)을 취하여 500 mL 증류플라스크에 넣고 정제수를 넣어 약 250 mL로 한 다음 지시약으로 페놀프탈레인․에틸알코올용액(0.5 W/V %)을 2 ～ 3방울 넣고 인산 또는 수산화나트륨용액(2 %)을 사용하여 중화하고 그림 2와 같이 시안증류장치를 조립한다.

7.1.2  깔때기를 통하여 설퍼민산암모늄용액(10 W/V %) 1 mL와 인산 10 mL 및 에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(시안실험용) 10 mL를 넣고 수분 간 방치한 다음 증류플라스크를 가열하여 매분 2 ～ 3 mL의 유출속도로 증류한다.

7.1.3  수집기는 미리 수산화나트륨용액(2 %) 20 mL를 넣어 둔 마개 있는 100 mL 부피실린더를 사용하며 수집기중의 액량이 90 mL가 되었을 때 증류를 끝내고, 냉각기를 떼어내어 냉각기의 안쪽을 소량의 정제수로 씻은 후 정제수를 넣어 정확히 100 mL로 한다.

[주 3]  시안화물은 독성이 강하므로 후드나 배기시설이 잘 갖추어진 곳에서 주의 깊게 다루어야 하며 피부에 접촉이나 호흡이나 섭취가 되지 않게 주의해야 한다.

7.2  분석방법(피리딘-피라졸론법)

7.2.1  전처리한 시료 20 mL를 정확히 취하여 50 mL 부피플라스크에 넣고 지시약으로 페놀프탈레인․에틸알코올용액(0.5 W/V %) 1방울을 넣어 조심하여 흔들어 주면서 용액의 적색이 없어질 때까지 아세트산(1 + 8)을 넣는다.(약 1 mL 소요)

7.2.2  인산염완충용액(pH 6.8) 10 mL, 클로라민-T용액(1 W/V %) 0.25 mL를 넣고 마개를 막아 조심하여 섞는다. 약 5분간 방치하고 피리딘․피라졸론혼합액 15 mL를 넣고 정제수를 넣어 표선을 채운 다음 조용히 섞고 25 ℃의 물중탕에서 30분간 방치한다.

7.2.3  이 용액의 일부를 층장 10 mm 흡수셀에 옮겨 시료용액으로 한다. 따로 정제수 20 mL를 취하여 시료의 실험기준에 따라 실험하여 바탕시험액으로 한다.

7.2.4  바탕시험액을 대조용액으로 하여 620 nm에서 시료용액의 흡광도를 측정하고 미리 작성한 검정곡선식으로부터 시안의 양(mg)을 계산한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  시안표준용액(1.0 mg/L) 0 ～ 10 mL를 단계적으로 50 mL 부피플라스크에 넣고, 각각에 정제수를 넣어 20 mL로 한다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.2 분석방법과 같은 방법으로 실험하여 시안의 양(mg)을 가로축(x 축)에, 시안의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

검정곡선식에서 얻은 시안의 양(mg)으로부터 다음 식을 사용하여 폐기물 중 시안의 농도를 계산한다.

8.1  농도계산

시안의 농도(mg/L) =	As	×	V1	×	1000
			V0		Vd

(식 3)

여기서, As : 검정곡선에서 얻은 시안의 양(mg)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

V1 : 전처리 후 표선 맞춘 시료량(mL)

Vd : 사용한 액상 폐기물의 부피(mL)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 9010, 1986, Total And Amenable Cyanide(Colorimetric, Manual).

9.2  US EPA Method 9012, 1986, Total And Amenable Cyanide (Colorimetric, Automated UV).

9.3  KS M ISO 11262, 2004, 토양의 질-시안 측정 방법.

9.4  환경부, 토양오염공정시험방법 (2007.2), 3-3-3, 시안.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.01 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06351.2
시안-이온전극법	2010
(Cyanide-Electromety)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중 시안을 측정하는 방법으로 액상 폐기물과 고상 폐기물을 pH 12 ～ 13의 알칼리성으로 조절한 후 시안 이온전극과 비교전극을 사용하여 전위를 측정하고 그 전위차로부터 시안을 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 액상 폐기물, 반고상 폐기물 및 고상 폐기물의 시안 측정에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준에 의한 폐기물 중에 시안의 정량한계는 0.5 mg/L이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  시안화합물을 측정할 때 방해물질들은 증류하면 대부분 제거된다. 그러나 다량의 지방성분, 잔류염소, 황화합물은 시안화합물을 분석할 때 간섭할 수 있다.

1.3.2  다량의 지방성분을 함유한 시료는 아세트산 또는 수산화나트륨용액으로 pH 6 ～ 7로 조절한 후 시료의 약 2 %에 해당하는 부피의 노말 헥산 또는 클로로폼을 넣어 추출하여 유기층은 버리고 수층을 분리하여 사용한다.

1.3.3  황화합물이 함유된 시료는 아세트산아연용액(10 W/V %) 2 mL를 넣어 제거 한다. 이 용액 1 mL는 황화물이온 약 14 mg에 해당된다.

1.3.4  잔류염소가 함유된 시료는 잔류염소 20 mg당 L-아스코빈산(10 W/V %) 0.6 mL 또는 이산화비소산나트륨용액(10 W/V %) 0.7 mL를 넣어 제거한다.

2.0  용어정의

2.1  이온전극

이온전극은 [이온전극|측정 용액|비교전극]의 측정 계에서 측정대상 이온에 감응하여 네른스트식에 따라 이온 활동도에 비례하는 전위차를 나타낸다.

E = E0 + [[eqn: rm { 2.303~R~T} over {z~F }]]  log A                           (식 1)

여기서, E : 측정 용액에서 이온전극과 비교 전극 간에 생기는 전위차(mV)

E0 : 표준전위(mV)

R : 기체상수(8.314 J/K, mol)

z : 이온전극에 대하여 전위의 발생에 관계하는 전자수(이온가)

F : 페러데이(faraday) 상수(96,480 C)

A : 이온 활동도(mol/L)

2.2  기준전극

은-염화은의 칼로멜 전극 등으로 구성된 전극으로 pH측정기에서 측정 전위 값의 기준이 된다.

2.3  유리전극(작용전극)

이온 측정기에 유리전극으로서 이온의 농도가 감지되는 전극이다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  전위차계

이온전극과 비교 전극 간에 발생하는 전위차를 1 mV 단위까지 읽을 수 있고 고압력 저항(1012 Ω 이상)의 전위차계로서 pH-mV계, 이온전극용 전위차계 또는 이온 농도계 등을 사용한다.

그림 1. 이온전극법의 장치구성

3.2  시안 이온전극

이온전극은 분석대상 이온에 대한 고도의 선택성이 있고 이온농도에 비례하여 전위를 발생할 수 있는 전극으로서 시안의 감응막은 AgI + Ag2S, Ag2S, AgI로 구성되어 있다.

그림 2. 이온전극의 종류와 구조

3.3  비교전극

이온전극과 조합하여 이온농도에 대응하는 전위차를 나타낼 수 있는 것으로서 표준전위가 안정된 전극이 필요하다. 일반적으로 내부전극으로서 염화제일수은전극(칼로멜전극) 또는 은-염화은전극이 많이 사용된다.

3.4  자석 교반기 또는 테플론으로 피복된 자석 바를 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  페놀프탈레인·에틸알코올용액(0.5 W/V %)

페놀프탈레인(phenolphthalein, C20H14O4, 분자량 : 318.32) 0.5 g을 에틸알코올(ethanol, C2H5OH, 분자량 : 46.07) 50 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한 후 이 용액이 홍색을 나타낼 때까지 수산화나트륨용액을 넣는다.

4.1.2  인산

인산(phosphoric acid, H3PO4, 분자량 : 98.00)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.3  수산화나트륨용액(2 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.4  설퍼민산암모늄용액(10 W/V %)

설퍼민산암모늄(ammonium sulfamate, NH4SO3NH2, 분자량 : 114.12) 10 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.5  에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(시안실험용)

에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨․2수화물(ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate, C10H14O8Na2․2H2O, 분자량 : 344.22)을 80 ℃에서 5시간 건조하고, 데시케이터에서 식힌 다음 0.372 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 후 갈색병에 넣어 보관한다. 이 용액 1 mL는 탄산칼슘으로서 1 mg을 함유하는 양에 상당한다.

4.1.6  수산화나트륨용액(1 M)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 40.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.7  아세트산아연 용액(10 W/V %)

아세트산아연․2수화물(zinc acetate dihydrate, Zn(CH3COO)2․2H2O, 분자량 : 219.53) 100 g을 정제수에 녹여 1 L로 한다.

4.1.8  이산화비소산나트륨용액(10 W/V %)

이산화비소산나트륨(sodium arsenite, NaAsO2, 분자량 : 129.91) 10.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.9  L-아스코빈산(10 W/V %)

아스코빈산나트륨(ascorbic acid sodium salt, C6H7O6Na, 분자량 : 198.11) 10.0 g을 정제수 100 mL에 녹여 사용한다.

4.1.10  질산은용액(0.1 M)

질산은(silver nitrate, AgNO3, 분자량 : 169.87) 17.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 후 갈색병에 넣어 보관한다.

4.2  표준용액

4.2.1  시안표준원액

4.2.1.1  시안화칼륨 표준물질(potassium cyanide, KCN, 분자량 : 65.12) 2.51 g을 정제수에 녹여 1 L로 하여 표준원액을 만들어 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.1.2  농도결정

시안 표준원액 100 mL를 비커에 넣고 수산화나트륨용액(2 W/V %) 1.0 mL를 넣은 후 파라디메틸아미노벤잘로데닌용액(0.02 W/V %) 0.5 mL를 지시약으로 하여 용액의 색이 황색에서 적색으로 될 때까지 질산은용액(0.1 M)으로 적정하고, 이에 소비된 질산은용액(0.1 M)의 mL수(a)로부터 다음 식에 따라 용액에 함유된 시안의 양(mg/L)을 구한다.

시안(mg/L) = [eqn: a~ TIMES ``f`` TIMES ``52.04]                        (식 2)

여기서, a : 질산은용액(0.1 M) 소비량(mL)

f : 질산은용액(0.1 M)의 농도계수

4.2.2  시안표준용액(100.0 mg/L)

시안표준원액(4.2.1.2에서 결정한 농도로서 약 1,000 mg/L)의 20.0 mL를 정확히 취하여 200 mL 부피플라스크에 넣고 옥살산나트륨용액(0.1 M)으로 표선까지 채운다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 미리 세척한 유리 또는 폴리에틸렌용기에 채취한다.

5.2  시료는 수산화 나트륨용액을 가하여 pH 12 이상으로 조절하여 냉암소에서 보관한다. 최대 보관시간은 24시간이며 가능한 한 즉시 실험한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 시안이 없는 것으로 확인된 정량한계부근의 농도가 되도록 시안표준용액을 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  검정곡선의 작성 및 검증은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 정량범위 내의 3개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 또는 결정계수의 상대표준편차가 10 % 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위해서는 정량범위를 0.01 ～ 10.0 mg으로 설정하여 검정곡선을 작성한 후 결정계수(R2)를 구한다.

6.3.3  검정곡선의 감응계수(RF)를 검증하기 위해서는 검정곡선의 중간 농도의 한 농도에서 감응계수를 구하여 그 값이 전과 10 %에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재 작성한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 정제수에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량(시안으로서 0.05 mg 이하)을 취하여 500 mL 증류플라스크에 넣고 정제수를 넣어 약 250 mL로 한 다음 지시약으로 페놀프탈레인․에틸알코올용액(0.5 W/V %) 2 ～ 3방울을 넣고 인산 또는 수산화나트륨용액(2 %)을 사용하여 중화하고 그림 1과 같이 시안증류장치를 조립한다.

7.1.2  주입깔때기를 통하여 설퍼민산암모늄용액(10 W/V %) 1 mL와 인산 10 mL 및 에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(시안실험용) 10 mL를 넣고 수 분간 방치한 다음 증류플라스크를 가열하여 매분 2 ～ 3 mL의 유출속도로 증류한다.

7.1.3  수집기는 미리 수산화나트륨용액(2 %) 20 mL를 넣어 둔 마개 있는 100 mL 부피실린더를 사용하며 수집기중의 액량이 90 mL가 되었을 때 증류를 끝내고, 냉각기를 떼어내어 냉각기의 안쪽을 소량의 정제수로 씻은 후 정제수를 넣어 정확히 100 mL로 한다.

[주 1]  시안화물은 독성이 강하므로 후드나 배기시설이 잘 갖추어진 곳에서 주의 깊게 다루어야 하며 피부에 접촉이나 호흡이나 섭취가 되지 않게 주의해야 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리한 시료 100 mL를 200 mL 비커에 옮기고 시안 이온전극과 비교전극을 담가 기포가 일어나지 않는 범위 내에서 일정한 속도로 세게 교반하여 전위가 안정될 때의 값을 측정한다.

7.2.2  미리 작성한 검정곡선으로부터 시안의 양(mg)을 계산한다.

[주 2]  시료와 표준용액의 측정 시 온도차는 ± 1 ℃이어야 하고, 교반속도가 일정하여야 한다. 액온이 1 ℃ 변화할 때에 약 1 mV의 전위차가 변화하게 된다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  시안표준원액(1,000 mg/L)을 20.0 mL 취하여 200 mL 부피플라스크에 넣고  옥살산나트륨용액(0.1 M)을 사용하여 표선까지 채운 후 단계적으로 같은 방법으로 희석하여 표준용액(0.1 ～ 100 mg/L)을 준비하고, 각각 100 mL씩을 취하여 200 mL 비커에 옮긴다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  낮은 농도부터 높은 농도 순으로 이하 7.2 분석방법으로 실험하여 시안의 농도(mg)을 가로축(x 축)에, 시안의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

검정곡선식에서 얻은 시안의 양(mg)으로부터 다음 식을 사용하여 폐기물 중 시안의 농도를 계산한다.

8.1  농도계산

시안의 농도(mg/L) =	As	×	V1	×	1000
			V0		Vd

(식 3)

여기서, As : 검정곡선에서 얻은 시안의 양(mg)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

V1 : 전처리 후 표선 맞춘 시료량(mL)

Vd : 사용한 액상 폐기물의 부피(mL)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 9010, 1986, Total And Amenable Cyanide(Colorimetric, Manual).

9.2  US EPA Method 9012, 1986, Total And Amenable Cyanide(Colorimetric, Automated UV).

9.3  KS M ISO 11262, 2004, 토양의 질-시안 측정 방법.

9.4  환경부, 토양오염공정시험방법 (2007.2), 3-3-3, 시안.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.5 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 10 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06400
금속류	2010
(Metals)

1.0  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 구리, 납, 비소, 수은, 카드뮴, 크롬, 6가크롬 등의 금속류의 분석으로, 시료채취, 간섭물질, 전처리과정, 기기분석에 관해 설명하고 내부정도관리에 대해 자세히 기술하고 있다.

폐기물 중 금속류 측정의 주된 목적은 폐기물 중에 유해성 금속 성분에 대해 감시하고 관리하는데 있다.

2.0  적용 가능한 실험

폐기물 중 금속성분을 분석하기 위해 일반적으로 시료를 적절한 방법으로 전처리하여야 하고 그 후에 기기분석을 실시한다. 금속 별로 사용되는 기기분석 방법은 표 1과 같으며, 원자흡수분광광도법을 주실험법으로 한다.

원자흡수분광광도법, 유도결합플라스마-원자발광분광법, 자외선/가시선 분광법의 자세한 실험법들이 제시되어 있다.

표 1. 폐기물 중 금속류의 시험방법 및 시험방법의 분류번호

측정 금속	원자흡수 분광광도법	유도결합플라스마 원자발광분광법	자외선/가시선 분광법
06401 구리	06401.1	06401.2	06401.3
06402 납	06402.1	06402.2	06402.3
06403 비소1	06403.1	06403.3	06403.3
06404 수은2	06404.1	-	06404.2
06405 카드뮴	06405.1	06405.2	06405.3
06406 크롬	06406.1	06406.2	06406.3
06407 6가크롬	06407.1	06407.2	06407.3

1 수소화물생성 원자흡수분광광도법

2 환원기화 원자흡수분광광도법

3.0  금속류 분석에서의 일반적인 주의사항

금속의 미량분석에서는 유리기구, 정제수 및 여과지에서의 금속 오염을 방지하는 것이 중요하다. 사용하는 시약에서도 오염이 되므로 순수시약으로 사용하며 특히 산처리와 농축과정 중에 오염이 될 수 있으므로 바탕시험을 통해 오염여부를 잘 평가해야 한다.

분석실험실은 일반적으로 산을 이용한 전처리 및 가열 농축과정에서 발생하는 유독기체를 배출시킬 수 있는 환기시설(후드) 등이 갖추어져 있어야 한다.

폐기물공정시험기준	ES 06400.1
금속류-원자흡수분광광도법	2010
(Metals-Atomic Absorption Spectrophotometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 구리, 납, 카드뮴등의 측정방법으로, 질산을 가한 시료 또는 산 분해 후 농축 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 분석한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 구리, 납, 카드뮴등의 분석에 적용한다.

1.2.2  구리, 납, 카드뮴은 공기-아세틸렌 불꽃에 주입하여 분석하고 정량한계는 표 1과 같다.

1.2.3  낮은 농도의 구리, 납, 카드뮴은 암모늄 피롤리딘 다이티오카바메이트(APDC, ammonium pyrrolidine dithiocarbamate)와 착물을 생성시켜 메틸아이소부틸케톤(MIBK, methyl isobutyl ketone)으로 추출하여 공기-아세틸렌 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.3  간섭물질

1.3.1  화학물질이 공기-아세틸렌 불꽃에서 분자상태로 존재하여 낮은 흡광도를 보일 때가 있다. 이는 불꽃의 온도가 너무 낮아 원자화가 일어나지 않는 경우와 안정한 산화물질로 바뀌어 불꽃에서 원자화가 일어나지 않는 경우에 발생한다.

1.3.2  염이 많은 시료를 분석하면 버너 헤드 부분에 고체가 생성되어 불꽃이 자주 꺼지고 버너 헤드를 청소해야 하는데 이를 방지하기 위해서는 시료를 묽혀 분석하거나, 메틸아이소부틸케톤 등을 사용하여 추출하여 분석한다.

1.3.3  시료 중에 칼륨, 나트륨, 리튬, 세슘과 같이 쉽게 이온화되는 원소가 1,000 mg/L 이상의 농도로 존재할 때에는 금속측정을 간섭한다. 이때에는 검정곡선용 표준물질에 시료의 매질과 유사하게 첨가하여 보정한다.

1.3.4  시료 중에 알칼리금속의 할로겐 화합물을 다량 함유하는 경우에는 분자 흡수나 광산란에 의하여 오차를 발생하므로 추출법으로 카드뮴을 분리하여 실험한다.

2.0  용어정의

2.1  발광세기

금속원자를 적절한 방법으로 들뜨게 한 다음, 각 금속의 들뜸 상태에서 에너지준위가 낮은 상태로 전자가 되돌아가는 과정에서, 각 궤도간의 에너지 차이가 빛으로 방출 될 때의 빛에너지의 세기를 말한다.

2.2  바탕보정

원자흡수분광법에서 용액에 공존하는 여러 물질들에 의해 발생하는 스펙트럼 방해를 최소화시키기 위한 방법으로, 분석파장 변화, 불꽃 온도 상승, 복사선 완충제 추가, 또는 두 선 보정법, 연속 광원법, 제만(Zeeman) 효과법 등의 방법으로 스펙트럼 방해를 줄여 바탕보정을 실시할 수 있다.

2.3  용매추출

용매를 써서 고체 또는 액체시료 중에서 성분물질의 일종(때로는 2종 이상)을 용해시켜 분리하는 조작을 말하며 단순히 추출이라고도 하는 분리법이다.

2.4  인증표준물질

공인된 인증서가 첨부되고 각 지정된 양에 대하여 인증값, 측정불확도 및 소급성을 검증할 수 있는 표준물질로서, 현재 국내외에 상품화되어 있어 이를 용도 및 목적에 따라 선택, 구입할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  원자흡수분광광도계

원자흡수분광광도계(AAS, atomic absorption spectrophotometer)는 일반적으로 광원부, 시료원자화부, 파장선택부 및 측광부로 구성되어 있으며 단광속형과 복광속형으로 구분된다. 다원소 분석이나 내부표준물질법을 사용할 수 있는 다중 채널형(multi-channel)도 있다.

3.2  광원램프

원자흡수분광광도계에 사용하는 광원으로 좁은 선폭과 높은 휘도를 갖는 스펙트럼을 방사하는 납 속빈음극램프를 사용한다.

3.3  기체

원자흡수분광광도계에 불꽃을 만들기 위해 가연성기체와 조연성기체를 사용하는데, 일반적으로 가연성기체로 아세틸렌을 조연성기체로 공기를 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  질산(1 + 1)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 400 mL 넣은 다음 진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01) 500 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.3  질산(1 + 15)

100 mL 부피플라스크에 정제수를 약 70 mL 넣은 다음 진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01) 6.25 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 100 mL가 되도록 채운다.

4.1.4  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.5  황산(1 + 19)

반응용기에 정제수를 190 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 10 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 사용한다.

4.1.6  염산

염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.7  염산(1 ＋ 1)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 400 mL 넣은 다음 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 500 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.8  염산(1 + 50)

500 mL 부피플라스크에 정제수를 약 400 mL 넣은 다음 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 9.80 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 500 mL가 되도록 채운다.

4.1.9  과염소산

과염소산(perchloric acid, HClO4, 분자량 : 100.46)을 사용할 때 바탕시험결과 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.10  불화수소산

불화수소산(hydrogen fluoride, HF, 분자량 : 20.01)을 사용할 때 바탕시험결과 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.11  아세트산암모늄용액(5 + 6)

아세트산암모늄(ammonium acetate, CH3COONH4, 분자량 : 77.08) 50 mL를 정제수 60 mL에 녹여 사용한다.

4.1.12  구연산이암모늄용액(10 W/V % 다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤, 아세트산부틸법실험용)

구연산이암모늄(ammonium citrate dibasic, C6H14N2O7, 분자량 : 226.18) 10 g을 정제수 약 80 mL에 녹이고 메타크레졸퍼플-에틸알코올용액(0.1 W/V %) 2 ～ 3방울을 넣고 암모니아수(1 + 1)을 한 방울씩 떨어뜨려 pH를 약 9로 조절하고 정제수를 넣어 100 mL로 한다. 이 액을 분별깔때기에 옮겨 다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %) 2 mL와 아세트산부틸 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 분리한다. 다시 구연산이암모늄층에 아세트산부틸 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 구연산이암모늄층을 분리하여 건조한 여과지로 여과하여 아세트산부틸을 제거한다.

4.1.13  메타크레졸퍼플 에틸알코올용액(0.1 W/V %)

m-크레솔퍼플(cresol purple, C21H18SO5, 분자량 : 382.43) 0.1 g을 에틸알코올(ethanol, C2H5OH, 분자량 : 46.07, 95.0 V/V %) 50 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

4.1.14  암모니아수

암모니아수(ammonia water) 10 %를 사용한다.

4.1.15  암모니아수(1 + 1)

암모니아수(ammonia water) 50 mL를 정제수 50 mL에 희석시킨다.

4.1.16  암모니아수(1 + 4)

암모니아수(ammonia water) 20 mL를 정제수 80 mL에 희석시킨다.

4.1.17  다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %)

다이에틸다이티오카르바민산나트륨․3수화물(diethylditiocarbamic acid sodium salt  trihydrate, (C2H5)2NNaCS2․3H2O, 분자량 : 225.32) 1.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 착색용기에 보관하여 14일 이내에 사용한다.

4.1.18  아세트산부틸

아세트산부틸(buthyl acetate, CH3COO(CH2)3CH3, 분자량 : 116.16)은 사용할 때 바탕시험에서 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.19  메틸아이소부틸케톤

메틸아이소부틸케톤(MIBK, methyl isobutyl ketone, C6H12O, 분자량 : 100.16)은 분석용 특급 시약용을 사용하고 극미량 분석을 위해서는 재증류하여 사용한다.

4.1.20  타타르산 암모늄용액(10 W/V % 중금속 실험용)

타타르산암모늄(ammonium tartate, C4H9NO6, 분자량 : 167.12) 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 구연산이암모늄용액(10 W/V %)과 같은 방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

4.1.21  디티존․메틸아이소부틸케톤용액(0.2 W/V %)

디티존(dithizone, C6H5NHNHCSN=NC6H5, 분자량 : 256.33) 0.2 g을 메틸아이소부틸케톤(MIBK, methyl isobutyl ketone, C6H12O, 분자량 : 100.16)에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.22  수산화나트륨(20 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.23  황산제이철암모늄용액

황산제이철암모늄․2수화물(ammonium ferric sulfate dodecahydrate, NH4Fe(SO4)2․12H2O, 분자량 : 482.25) 5 g을 황산(1 + 1) 1 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

4.1.24  질산암모늄용액(1 W/V %)

질산암모늄(ammonium nitrate, NH4NO3, 분자량 : 80.04) 10 g을 정제수 1 L에 녹인다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  구리

4.2.1.1  구리 표준원액(1,000 mg/L)

금속구리(99.9 %이상의 것) 0.10 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.1.2  구리 표준용액(10.0 mg/L)

구리 표준원액(1,000 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.2   납

4.2.2.1  납 표준원액(1,000 mg/L)

질산납(Ⅱ)(lead nitrate, Pb(NO3)2, 분자량 : 331.20) 0.160 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2.2  납 표준용액(100.0 mg/L)

납 표준원액(1,000 mg/L) 10.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 1 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  카드뮴

4.2.3.1  카드뮴 표준원액(1,000 mg/L)

금속카드뮴(순도 99.9 %이상의 것) 0.10 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.3.2  카드뮴 표준용액(100.0 mg/L)

카드뮴 표준원액(1,000 mg/L) 10.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 1 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3.3  카드뮴 표준용액(10.0 mg/L)

카드뮴 표준용액(100.0 mg/L) 10.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

시료의 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 해당금속이 없는 것으로 확인된 시료에 정량한계 부근의 농도가 되도록 해당금속류의 표준용액을 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 폐기물 기준이 되는 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 폐기물시료를 4개 이상 준비하여. 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내고 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 상대표준편차(RSD)로 산출하며 측정한 결과 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 취하여 ES 06150 시료의 준비 중 7.3 산분해법에 따라 전처리한 후 시료용액은 0.1 ～ 1 N 산성용액으로 하여 실험한다.

7.1.2  다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤 방법-수용액

7.1.2.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 취하여 아래와 같이 다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤 방법에 의해 시료를 전처리하여 수용액으로 측정하는 방법이다.

7.1.2.2  7.1 전처리 방법에 따라 전처리 한 후 일정량을 분별깔때기에 취하여 구연산이암모늄용액(10 W/V % 다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤, 아세트산부틸법실험용) 10 mL와 지시약으로서 메타크레졸퍼플 에틸알코올용액(0.1 W/V %) 2 ～ 3방울을 넣고 암모니아수(1 + 1)를 용액이 자색이 나타날 때까지 넣는다.

7.1.2.3  다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %) 5 mL를 넣고 흔들어 섞은 다음 아세트산부틸 또는 메틸아이소부틸케톤 10 ～ 20 mL를 넣어 1분간 세게 흔들어 섞어 정치하여 유기용매층(윗층)을 분리한다.

7.1.2.4  수층에 다시 용매 5 mL 씩을 넣어 2 ～ 3회 반복추출하고 유기용매층을 합하여 100 mL 비커에 옮긴 다음 열판 또는 물중탕에서 서서히 증발시키고 여기에 질산 2 mL와 과염소산 1 mL를 넣어 가열분해 시킨다.

7.1.2.5  맑은 색으로 분해가 끝나면 거의 건고시키고 공기 중에서 식혀 잔류물을 질산(1 + 15) 10 mL에 녹여 시료용액으로 한다. 단 즉시 원자흡수분광광도법에 따라 측정이 가능할 경우에는 일정량의 용매를 넣어 추출한 다음 분리된 용매자체를 시료용액으로 하여 직접 측정할 수 있다.

7.1.3  다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤 방법-유기용매

7.1.3.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 취하여 아래와 같이 다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤 방법에 의해 시료를 전처리하여 유기용매 층을 직접 측정하는 방법이다.

7.1.3.2  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 취하여 7.1 전처리 방법에 따라 전처리 한 후 일정량을 분별깔때기에 취하여 타타르산 암모늄용액(10 W/V % 중금속 실험용) 10 ～ 20 mL를 넣고 암모니아수 또는 염산(1 + 50)을 넣어 pH 약 8.5로 조절한다.

7.1.3.3  정제수를 넣어 액량을 조절한 다음 디티존․메틸아이소부틸케톤용액(0.2 W/V %) 20 ～ 50 mL를 정확히 넣어 약 2분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 수층(아래층)을 버린다.

7.1.3.4  유기용매층을 건조여과지에 여과하여 여과액을 시료용액으로 하고 즉시 원자흡수분광광도법에 따라 측정한다. 즉시 측정이 불가능할 경우에는 7.1.2에 따라 실험하여 수용액 상태로 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리에서 얻은 실험용액을 금속(구리, 납, 카드뮴) 속빈음극램프를 사용하여 표2에 제시한 파장을 사용하여 측정한다.

7.2.2  시료에서 측정한 금속(구리, 납, 카드뮴)의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.2.3  바탕시험을 행하여 보정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  구리

구리 표준용액(10.0 mg/L) 0 ∼ 40.0 mL를 단계적으로 100 mL 부피 플라스크에 넣고 시료와 같은 산의 농도가 되게 산을 넣은 다음 표선까지 정제수를 넣는다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  납

납 표준용액(100.0 mg/L) 0 ∼ 20.0 mL를 단계적으로 100 mL 부피 플라스크에 넣고 시료와 같은 산의 농도가 되게 산을 넣은 다음 표선까지 정제수를 넣는다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.3  카드뮴

카드뮴 표준용액(10.0 mg/L) 0 ∼ 20.0 mL를 단계적으로 100 mL 부피 플라스크에 넣고 시료와 같은 산의 농도가 되게 산을 넣은 다음 표선까지 정제수를 넣는다.  단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.4  금속(구리, 납, 카드뮴) 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 금속(구리, 납, 카드뮴)의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 금속류(구리, 납, 카드뮴)의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 금속(구리, 납, 카드뮴) 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 금속(구리, 납, 카드뮴)의 농도를 계산한다.

폐기물 중 금속의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 금속 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 금속 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 7000A, 1992, Atomic Absorption Methods.

9.2  Standard Method 3110, 1993, Metals by atomic absorption spectrometry.

9.3  Standard Method 3010 B, 1993, Metal Sampling and sample preservation.

9.4  US EPA Method 7000B, 1992, Flame Atomic Absorption Spectrophotometry.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	구리 0.008 mg/L, 납 0.04 mg/L, 카드뮴 0.002 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

표 2.  원자흡수분광광도법에 의한 정량한계 및 정량범위

금속종류	측정파장, nm	불꽃기체	정량한계1 (mg/L)	정량범위1 (mg/L)
구리	324.7	A-Ac	0.008	0.008 ～ 4
납	283.3	A-Ac	0.04	0.04 ～ 20
카드뮴	228.8	A-Ac	0.002	0.002 ～ 2

A-Ac : 공기-아세틸렌

1시료의 농축배수를 고려하여 시료 중에 농도로 계산한 값

폐기물공정시험기준	ES 06400.2
금속류-유도결합플라스마-원자발광분광법	2010
(Metals-Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 금속류를 측정하는 방법으로, 시료를 고주파유도코일에 의하여 형성된 아르곤 플라스마에 주입하여 6,000 ～ 8,000 oK에서 들뜬 원자가 바닥상태로 이동할 때 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 원소의 정성 및 정량분석을 수행한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 구리, 납, 비소, 카드뮴, 크롬, 6가크롬 등 원소의 동시 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준으로 폐기물 중에 각 원소의 정량범위는 표 2와 같고 정량한계는 0.002 ～ 0.01 mg/L의 범위를 갖는다.

1.3  간섭물질

1.3.1  대부분의 간섭 물질은 산 분해에 의해 제거된다.

1.3.2  다음과 같은 종류의 간섭이 존재한다.

1.3.2.1  광학 간섭

분석하는 금속원소 이외에서 발광하는 파장은 측정을 간섭한다. 어떤 원소가 동일 파장에서 발광할 때, 파장의 스펙트럼선이 넓어질 때, 이온과 원자의 재결합으로 연속 발광할 때, 분자 띠 발광 시에 간섭이 발생한다.

1.3.2.2  물리적 간섭

시료의 분무 또는 운반과정에서 물리적 특성 즉 점도와 표면장력의 변화 등에 의해 발생한다. 특히 시료 중에 산의 농도가 10 v/v % 이상으로 높거나 용존 고형물질이 1,500 mg/L 이상으로 높은 반면, 검정용 표준용액의 산의 농도는 5 % 이하로 낮을 때에 발생하며 이때 시료를 희석하거나 표준용액을 시료의 매질과 유사하게 하거나 표준물질 첨가법을 사용하면 간섭효과를 줄일 수 있다.

1.3.2.3  화학적 간섭

분자 생성, 이온화 효과, 열화학 효과 등이 시료 분무와 원자화 과정에서 방해요인으로 나타난다. 이 영향은 별로 심하지 않으며 적절한 운전 조건의 선택으로 최소화 할 수 있다.

1.3.3  만일 간섭효과가 의심되면 대부분의 경우가 시료의 매질로 인해 발생하므로 다음의 조치를 취한다.

1.3.3.1  연속 희석법

분석 대상의 농도가 수행검출한계의 10배 이상의 농도일 경우에 적용할 수 있으며 시료를 희석하여 측정하였을 때 희색배수를 고려해서 계산한 농도 값이 본래의 농도 값의 10 % 이내를 보여야 한다. 만약 10 %를 벗어나면 물리 및 화학적 간섭이 의심된다.

1.3.3.2  표준물질 첨가법

측정시료에 표준물질을 수행검출한계의 20 ～ 100배의 농도로 첨가하여 분석하였을 때에 회수율이 90 ～ 110 % 이내이어야 한다. 만약 이 범위를 벗어나면 매질의 영향을 의심해야 한다.

1.3.3.3  대체 분석과 비교

원자흡수분광광도법 또는 유도결합플라즈마-질량분석법과 같은 대체방법과 비교한다.

1.3.3.4  전파장 분석

장비가 허용된다면 가능한 파장의 간섭을 알기위해 전 파장 분석(wavelength scanning)을 수행한다.

1.3.4  시료 중에 칼슘과 마그네슘의 농도 합이 500 mg/L 이상이고 측정값이 규제 값의 90 %이상일 때 표준물질첨가법에 의해 측정하는 것이 좋다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  유도결합플라스마-원자발광분광기(ICP-AES)

유도결합플라스마-원자발광분광기는 시료 도입부, 고주파전원부, 광원부, 분광부, 연산처리부 및 기록부로 구성되어 있으며, 분광부는 검출 및 측정에 따라 연속주사형 단원소측정장치(sequential type, monochromator)와 다원소동시측정장치 (simultaneous type, polychromator)로 구분된다.

3.2  아르곤

액화 또는 압축 아르곤으로서 99.99 V/V % 이상의 순도를 갖는 것이어야 한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.3  과염소산

과염소산(perchloric acid, HClO4, 분자량 : 100.46)을 사용할 때 바탕시험결과 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.4  불화수소산

불화수소산(hydrogen fluoride, HF, 분자량 : 20.01)을 사용할 때 바탕시험결과 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.5  염산

염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.6  염산(1 ＋ 1)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 400 mL 넣은 다음 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 500 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.7  질산(1 + 1)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 400 mL 넣은 다음 진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01) 500 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.8  황산(1 + 19)

반응용기에 정제수 190 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 10 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 사용한다.

4.1.9  수산화나트륨(20 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.10  황산제이철암모늄용액

황산제이철암모늄․12수화물(ammonium ferric sulfate dodecahydrate, NH4Fe(SO4)2․12H2O, 분자량 : 482.25) 5 g을 황산(1 + 1) 1 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

4.1.11  암모니아수(1 + 4)

암모니아수(ammonia water) 20 mL를 정제수 80 mL에 희석시킨다.

4.1.12  질산암모늄용액(1 %)

질산암모늄(ammonium nitrate, NH4NO3, 분자량 : 80.04) 10 g을 정제수 1 L에 녹인다.

4.1.13  아세트산암모늄(5 ＋ 6)

아세트산암모늄(ammonium acetate, CH3COONH4, 분자량 : 77.08) 50 mL를 정제수 60 mL에 녹여 사용한다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  구리

4.2.1.1  구리 표준원액(1,000 mg/L)

금속구리(99.9 %이상의 것) 0.10 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.1.2  구리 표준용액(50.0 mg/L)

구리 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.2  납

4.2.2.1  납 표준원액(1,000 mg/L)

질산납(Ⅱ)(lead nitrate, Pb(NO3)2, 분자량 : 331.20) 0.160 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2.2  납 표준용액(50.0 mg/L)

납 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  비소

4.2.3.1  비소 표준원액(1,000 mg/L)

삼산화비소(arsenic trioxide, As2O3, 분자량 : 197.84) 0.132 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 수산화나트륨용액(20 W/V %) 0.5 mL에 녹이고, 정제수 약 40 mL를 넣고 황산(1 + 19)으로 중화한 후 정제수를 넣어 100 mL로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.3.2  비소 표준용액(50.0 mg/L)

비소 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.4  카드뮴

4.2.4.1  카드뮴 표준원액(1,000 mg/L)

금속카드뮴(순도 99.9 %이상의 것) 0.10 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.4.2  카드뮴 표준용액(50.0 mg/L)

카드뮴 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.5  크롬

4.2.5.1  크롬 표준원액(1,000 mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, Cr2K2O7, 분자량 : 294.18) 0.283 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.5.2  크롬 표준용액(50.0 mg/L)

크롬 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.6  6가크롬

4.2.6.1  6가크롬 표준원액(1,000 mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, Cr2K2O7, 분자량 : 294.18) 0.283 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.6.2  6가크롬 표준용액(50.0 mg/L)

6가크롬 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 해당금속이 없는 것으로 확인된 시료에 정량한계부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 표준용액 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차가 10 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수의 편차백분율이 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 폐기물기준이 되는 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 폐기물시료를 4개 이상 준비하여. 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내고 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 상대표준편차(RSD)로 산출하며 측정한 결과 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  구리, 납, 비소, 카드뮴, 크롬

폐기물시료의 전처리 방법은 ES 06150 시료의 준비 중 7.3 산분해법에 따른다.

7.1.2  6가크롬

7.1.2.1  3가크롬이 존재하지 않을 경우 액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 여과하고 염산 또는 질산을 넣어 0.1 ～ 1 M 산성용액으로 하여 정제수를 넣어 일정 부피로 한다.

7.1.2.2  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량(500 mL 이하)에 황산제이철암모  늄용액 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 암모니아수(1 + 4)를 넣어 약 알칼리성으로 하여 암모니아 냄새가 거의 없어질 때까지 조심하여 끓이고 뜨거운 상태로 정치하여 침전을 완결시키고 여과한다. 따뜻한 질산암모늄용액(1 %)으로 2회 씻는다. 여과액과 씻은 용액을 합하여 비커에  넣는다.

7.1.2.3  시료를 적당량을 취하여 비커에 넣고 시료 100 mL당 황산 2 mL를 넣어 가열하여 끓이고 공기 중에서 식힌 후 황산제일철암모늄용액 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 질산 2 mL를 넣어 끓여서 철을 산화시킨 다음 공기 중에서 식힌 후 암모니아수(1 + 4)를 넣어 약 알칼리성으로 하여 준다.

7.1.2.4  암모니아 냄새가 없어질 때까지 끓이고 뜨거운 상태로 약 20분간 정치하여 수산화철과 크롬을 공침시키고 침전은 여과한다. 여과지의 잔류물을 온 1 % 질산암모늄용액으로 2회 씻은 다음 여과액과 씻은 액은 버리고 침전은 온 질산(1 + 2) 소량을 사용하여 녹이고 여과지를 온수로 씻는다. 여과액 및 씻은 액을 합하여 0.1 ～ 1 N 산성용액으로 하여 일정량으로 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  시료를 플라스마에 주입하여 각각의 파장(크롬과 6가크롬 267.72 nm, 구리 324.75 nm, 카드뮴 226.50 nm, 납 220.35 nm, 비소 193.70 nm)에서 스펙트럼선 강도를 측정한다.

7.2.2  시료에서 측정한 각 금속의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.2.3  바탕시험을 행하여 보정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  각각의 중금속의 표준용액(50.0 mg/L) 0 ～ 20 mL를 단계적으로 정확히 취하여 100 mL 부피플라스크에 넣고 질산(1 + 1) 2 mL, 염산(1 + 1) 10 mL 및 정제수를 넣어 표선을 맞춘다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.2 분석방법으로 실험하여 금속의 농도와 측정값으로부터 관계선을 작성한다.

7.3.3  금속의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 금속의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

시료에서 각 금속의 측정값으로부터 계산한 농도를 사용하여 다음의 식으로부터 시료 중에 농도를 계산한다.

폐기물 중 금속의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 금속 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 금속 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 200.7, 1994, Determination of Metals and Trace Elements in Water and Wastes by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry. Revision 4.4.

9.2  Standard Methods 3120, 2005, Metals by plasma emission spectroscopy.

9.3  Standard Methods 3010 B, 2005, Metal Sampling and sample preservation.

9.4  US EPA Method 200.8, 1991, Determination Of Trace Elements In Waters And Wastes By Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry.

9.5  US EPA Method 6010C, 2007, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.002 ～ 0.01 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 10 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

표 2.  유도결합플라스마-원자발광광도법에 의한 금속별 측정 파장 정량한계 및 정량범위

금속종류	측정파장 nm	제2 측정파장 nm	정량한계1 (mg/L)	정량범위1 (mg/L)
구리	324.75	219.96	0.006	0.006 ～ 50
납	220.35	217.00	0.040	0.040 ～ 100
비소	193.70	189.04	0.050	0.050 ～ 100
카드뮴	226.50	214.44	0.004	0.004 ～ 50
크롬	267.72	206.15	0.007	0.007 ～ 50
6가크롬	267.72	206.15	0.007	0.0073 ～ 50

폐기물공정시험기준	ES 06401.0
구리	2010
(Copper, Cu)

1.0  일반적 성질

이 시험기준은 폐기물 중에 구리를 측정하는 방법이다. 구리는 주기율표 제 4주기 11족에 속하는 금속으로 동이라고도 한다. 구리는 녹는점이 1,083 ℃, 끓는점이 2,528℃, 밀도가 8.92 g/cm3이며 2종(63Cu, 65Cu)의 안정 동위원소와 6종의 방사성 동위원소가 알려져 있다. 천연으로는 드물게 홑원소물질(자연구리)로서 존재하기도 하지만, 주로 황화물·산화물 또는 탄산염으로 존재하며, 이것을 제련하여 구리를 얻는다. 특유한 적색 광택을 가진 금속으로 전성, 연성 및 가공성이 뛰어날 뿐만 아니라 강도도 있다. 열 및 전기의 전도율은 은에 이어 2번째로 크고 결정은 등축정계이다. 구리 그 자체뿐만 아니라 황동, 청동, 알루미늄청동, 베릴륨구리 등 합금으로 사용되고 있다.

2.0  적용 가능한 시험방법

구리	정량한계	정밀도 (RSD)
원자흡수분광광도법	0.008 mg/L	± 25 % 이내
유도결합플라스마-원자발광분광법	0.006 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법	0.002 mg	± 25 % 이내

폐기물공정시험기준	ES 06401.1
구리-원자흡수분광광도법	2010
(Copper-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 구리의 분석방법으로, 시료에 질산을 가해 분해 시키고 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 06400.1 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06401.2
구리-유도결합플라스마-원자발광분광법	2010
(Copper-Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 구리의 분석방법으로, 시료를 분해한 후 농축 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행한다. 이 시험기준은 ES 06400.2 금속류-유도결합플라스마-원자발광분광법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06401.3
구리-자외선/가시선 분광법	2010
(Copper-UV/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 구리를 자외선/가시선 분광법으로 측정하는 방법으로 시료 중에 구리이온이 알칼리성에서 다이에틸다이티오카르바민산나트륨과 반응하여 생성하는 황갈색의 킬레이트 화합물을 아세트산부틸로 추출하여 흡광도를 440 nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 구리의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 구리의 정량범위는 0.002 ～ 0.03 mg이고 정량한계는 0.002 mg이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  시료의 전처리를 하지 않고 직접 시료를 사용하는 경우, 시료 중에 시안화합물이 함유되어 있으면 염산으로 산성 조건을 만든 후 끓여 시안화물을 완전히 분해 제거한 다음 실험한다.

1.3.2  비스무트(Bi)가 구리의 양보다 2배 이상 존재할 경우에는 황색을 나타내어 방해한다. 이때는 시료의 흡광도를 A₁으로 하고 따로 같은 양의 시료를 취하여 시료의 시험기준 중 암모니아수(1 + 1)를 넣어 중화하기 전에 시안화칼륨용액(5 W/V %) 3 mL를 넣어 구리를 시안착화합로 만든 다음 중화하여 실험하고 이액의 흡광도를  A로 한다. 여기에서 구리에 의한 흡광도는 A₁- A₂이다.

1.3.3  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.3.1  탄산나트륨용액(2 W/V %)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40 ～ 50 ℃로 약 10분간 가열한다.

1.3.3.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1 + 5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.3.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  자외선/가시선 분광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러 가지 형식이 있다.

그림 1. 자외선/가시선 분광광도계

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370 nm 이상일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370 nm 이하일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10 mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 실험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80 %까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)은 바탕시험 결과 금속류가 방법검출한계 이하이어야 한다.

4.1.2  메타크레솔퍼플에틸알코올용액(0.1 W/V %)

m-크레솔퍼플(cresol purple, C21H18SO5, 분자량 : 382.43) 0.1 g을 에틸알코올(ethanol, C2H5OH, 분자량 : 46.07, 95.0 V/V %) 50 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

4.1.3  구연산이암모늄용액(다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤, 아세트산부틸법 실험용)

구연산이암모늄(ammonium citrate dibasic, C6H14N2O7, 분자량 : 226.18) 10 g을 정제수 약 80 mL에 녹이고 메타크레졸퍼플-에틸알코올용액(0.1 W/V %) 2 ～ 3방울을 넣고 암모니아수(1 + 1)을 한 방울씩 떨어뜨려 pH를 약 9로 조절하고 정제수를 넣어 100 mL로 한다. 이 액을 분별깔때기에 옮겨 다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %) 2 mL와 아세트산부틸 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 분리한다. 다시 구연산이암모늄층에 아세트산부틸 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 구연산이암모늄층을 분리하여 건조한 여과지로 여과하여 아세트산부틸을 제거한다.

4.1.4  에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(구리실험용)

에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨․2수화물(ethylenediamine tetra acetic acid disodium salt dihydrate, C10H14O8Na2․2H2O, 분자량 : 372)을 80 ℃에서 5시간 건조하고, 데시케이터에서 식힌 다음 2 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 후 갈색병에 넣어 보관한다.

4.1.5  암모니아수(1 + 1)

암모니아수(ammonia water) 50 mL를 정제수 50 mL에 희석시킨다.

4.1.6  다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %)

다이에틸다이티오카르바민산나트륨․3수화물(diethylditiocarbamic acid sodium salt trihydrate, (C2H5)2NNaCS2․3H2O, 분자량 : 225.32) 1.3 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 착색용기에 보관하여 14일 이내에 사용한다.

4.1.7  아세트산부틸

아세트산부틸(buthyl acetate, CH3COO(CH2)3CH3, 분자량 : 116.16)은 사용할 때 바탕시험에서 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.8  무수황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 순도 98 % 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300 ℃에서 하루 밤 구워서 사용한다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  구리 표준원액(1,000 mg/L)

금속구리(99.9 %이상의 것) 0.100 g를 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  구리 표준용액(100.0 mg/L)

구리 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 50 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 1 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.2  구리 표준용액(1.0 mg/L)

구리 표준용액(100.0 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 구리 표준용액을 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 적당량(구리로서 0.03 mg 이하 함유)을 분별깔때기에 넣어 m-크레솔퍼플에틸알코올용액(0.1 W/V %) 2 ～ 3방울을 넣고 구연산이암모늄용액(다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤, 아세트산부틸법 실험용) 5 mL, 에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨용액(구리실험용) 1 mL를 넣고 암모니아수(1 + 1)로 엷은 자색을 나타낼 때까지 중화하고 정제수를 넣어 50 mL로 한다.

7.1.2  다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %) 2 mL를 넣어 흔들어 섞고 아세트산부틸 10 mL를 정확히 넣어 약 3분간 세게 흔들어 섞고 정치한다.

7.1.3  아세트산부틸층을 분리하여 무수황산나트륨 약 1 g이 들어 있는 실험관에 넣고 흔들어 섞는다. 이 용액 일부를 층장 10 mm 흡수셀에 옮겨 시료용액으로 한다.

7.1.4  따로 정제수 약 30 mL를 취하여 분별깔때기에 넣고 시료의 시험기준에 따라 실험하여 바탕시험액으로 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  바탕시험액을 대조용액으로 하여 440 nm에서 시료용액의 흡광도를 측정한다.

7.2.2  시료에서 측정한 구리의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.2.3  바탕시험 값을 보정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  구리 표준용액(1.0 mg/L) 0 ∼ 30.0 mL를 단계적으로 취하여 시료의 시험기준에 따라 실험한다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.2 분석방법과 같은 방법으로 실험하여 구리의 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 구리의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 금속의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 구리 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 구리의 농도를 계산한다.

폐기물 중 구리의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 구리 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 구리 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

“내용 없음”

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.002 mg 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06402.0
납	2010
(Lead, Pb)

1.0  일반적 성질

주기율표 14족에 속하는 금속으로 원자번호 82, 원자량 207.19, 녹는점 327.5 ℃, 끓는점 1,744 ℃, 밀도 11.29 g/mL(20 ℃), 산화수 ＋2, ＋4인 은백색 또는 회색을 띠며 부드럽다. 전성 및 연성이 있고 밀도가 크며 전기전도도는 낮다. 납은 204Pb(1.48 ％), 206Pb(23.6 ％), 207Pb(22.6 ％), 208Pb(52.3 ％) 등 4가지의 안정한 동위원소를 가지며 그밖에 20개 이상의 방사성 동위원소가 발견되고 있다. 납은 지붕, 땅 밑이나 물 속에 설치하는 전선의 피복, 수도관, 도관의 내부, 부식이 잘되는 물질을 처리하는 공정 및 수송 등에 사용하며 축전지를 만들 때, 탄약, 땜질, 활자를 만드는 데 쓰는 합금 등 녹는점이 낮은 여러 가지 합금을 만드는 데도 쓰인다.

2.0  적용 가능한 실험방법

납	정량한계	정밀도 (RSD)
원자흡수분광광도법	0.004 mg/L	± 25 % 이내
유도결합플라스마-원자발광분광법	0.040 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법	0.001 mg	± 25 % 이내

폐기물공정시험기준	ES 06402.1
납-원자흡수분광광도법	2010
(Lead-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 납의 분석방법으로, 시료에 질산을 가해 분해시키고 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 06400.1 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06402.2
납-유도결합플라스마-원자발광분광법	2010
(Lead-Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 납의 측정방법으로, 시료를 분해한 후 농축 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행한다. 이 시험기준은 ES 06400.2 금속류-유도결합플라스마-원자발광분광법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06402.3
납-자외선/가시선 분광법	2010
(Lead-UV/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 납을 자외선/가시선 분광법으로 측정하는 방법으로 시료 중에 납 이온이 시안화칼륨 공존 하에 알칼리성에서 디티존과 반응하여 생성하는 납 디티존착염을 사염화탄소로 추출하고 과잉의 디티존을 시안화칼륨용액으로 씻은 다음 납 착염의 흡광도를 520 nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 납의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 납의 정량범위는 0.001 ～ 0.04 mg이고 정량한계는 0.001 mg이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  전처리를 하지 않고 직접 시료를 사용하는 경우, 시료 중에 시안화합물이 함유되어 있으면 염산 산성으로 하여서 끓여 시안화물을 완전히 분해 제거한 다음 실험한다.

1.3.2  시료에 다량의 비스무트(Bi)가 공존하면 시안화칼륨용액으로 수회 씻어도 무색이 되지 않는다. 이 때에는 다음과 같이 납과 비스무트를 분리하여 실험한다. 추출하여 10 ～ 20 mL로 한 사염화탄소층에 프탈산수소칼륨 완충용액(pH 3.4) 20 mL씩을 2회 역추출하고 전체수층을 합하여 분별깔때기에 옮긴다. 암모니아수(1 + 1)를 넣어 약알칼리성으로 하고 시안화칼륨용액(5 W/V %) 5 mL 및 정제수를 넣어 약 100 mL로 한 다음 이하 시료의 시험기준에 따라 추출조작부터 다시 실험한다.

1.3.3  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.3.1  탄산나트륨용액(2 W/V %)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40 ～ 50 ℃로 약 10분간 가열한다.

1.3.3.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1 + 5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.3.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1   자외선/가시선 분광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러 가지 형식이 있다.

그림 1. 자외선/가시선 분광광도계

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370 nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370 nm 이하 일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10 mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 실험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80 %까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  질산(1 + 1)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 400 mL 넣은 다음 진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01) 500 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.3  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.4  황산(1 + 19)

반응용기에 정제수 190 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 10 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 사용한다.

4.1.5  염산

염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.6  염산(1 ＋ 1)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 400 mL 넣은 다음 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 500 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.7  염산(1 ＋ 10)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 500 mL 넣은 다음 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 90.9 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.8  염산용액(0.2 M)

500 mL 부피플라스크에 정제수 400 mL를 넣은 뒤 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 8.33 mL를 넣고 흔들어 섞은 후 정제수로 500 mL를 채운다.

4.1.9  과염소산

과염소산(perchloric acid, HClO4, 분자량 : 100.46)을 사용할 때 바탕시험결과 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.10  불화수소산

불화수소산(hydrogen fluoride, HF, 분자량 : 20.01)을 사용할 때 바탕시험결과 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.11  아세트산암모늄용액(5 + 6)

아세트산암모늄(ammonium acetate, CH3COONH4, 분자량 : 77.08) 50 mL를 정제수 60 mL에 녹여 사용한다.

4.1.12  구연산이암모늄용액(10 W/V % 다이에틸다이티오카르바민산-메틸아이소부틸케톤)

구연산이암모늄(ammonium citrate dibasic, C6H14N2O7, 분자량 : 226.18) 10 g을 정제수 약 80 mL에 녹이고 메타크레졸퍼플-에틸알코올용액(0.1 W/V %) 2 ～ 3방울을 넣고 암모니아수(1 + 1)을 한 방울씩 떨어뜨려 pH를 약 9로 조절하고 정제수를 넣어 100 mL로 한다. 이 액을 분별깔때기에 옮겨 다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액(1 W/V %) 2 mL와 아세트산부틸 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 분리한다. 다시 구연산이암모늄층에 아세트산부틸 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 구연산이암모늄층을 분리하여 건조한 여과지로 여과하여 아세트산부틸을 제거한다.

4.1.13  암모니아수(1 + 1)

암모니아수(ammonia water) 50 mL를 정제수 50 mL에 희석시킨다.

4.1.14  암모니아수(1 + 4)

암모니아수(ammonia water) 20 mL를 정제수 80 mL에 희석시킨다.

4.1.15  염화하이드록시암모늄용액(10 W/V %)

염화하이드록시암모늄(hydroxylamine hydrochloride, NH2OH·HCl, 분자량 : 70.49) 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.16  시안화칼륨용액(5 W/V %)

시안화칼륨(potassium cyanide, KCN, 분자량 : 65.12) 5 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 이 용액은 간섭 이온과 착물을 생성하므로 간섭이온을 제거하기 위해 사용한다. 이 화합물은 독성이 매우 강하므로 주의가 요구된다. 특히 용액이 산성에서는 휘발되므로 증기에 노출되지 않도록 특별히 주의해야 한다.

4.1.17  디티존사염화탄소용액(0.01 W/V %)

디티존(dithizone, C6H5NHNHCSN=NC6H5, 분자량 : 256.33) 0.111 g을 정제사염화탄소 400 mL에 잘 저어 주면서 녹이고 여과한다. 이 용액을 분별깔때기에 옮겨 암모니아수(1 + 100) 400 mL를 넣어 흔들어 섞어 디티존을 수층에 옮기고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 수층에 정제사염화탄소 500 mL를 넣어 흔들어 씻어주고 정치한다. 사염화탄소층을 분리하고 사염화탄소층이 엷은 녹색이 될 때까지 수층을 반복하여 씻는다. 수층에 정제사염화탄소 500 mL와 염산(1 + 10) 50 mL를 넣어 흔들어 섞고 디티존을 사염화탄소층에 옮기고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 수층에는 정제사염화탄소 50 mL를 넣어 흔들어 섞어 나머지 디티존을 추출하고 정치하여 전체 사염화탄소층을 합하고 정제사염화탄소층을 넣어 1,000 mL로 하여 착색병에 넣어 아황산수(포화)제사염화탄소층을 넣어 1,000 mL로 하여 착색병에 넣어 아황산수(포화) 100 mL를 넣어 표면을 덮고 10 ℃ 이하의 냉암소에서 보존한다.

4.1.18  디티존사염화탄소용액(0.005 W/V %)

디티존사염화탄소용액(0.01 W/V %)을 정제사염화탄소로 정확히 2배 희석한다.

4.1.19  프탈산수소칼륨용액(0.2 M)

프탈산수소칼륨(potassium biphthalate, C8H5O4K, 분자량 : 204.22) 40.844 g을 정제수에 녹여 1,000 mL로 한다.

4.1.20  프탈산수소칼륨 완충용액(pH 3.4)

프탈산수소칼륨용액(0.2 M) 250 mL에 염산용액(0.2 M) 50 mL를 섞고 정제수를 넣어 1,000 mL로 한다.

4.1.21  수산화나트륨(20 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.22  황산제이철암모늄용액

황산제이철암모늄․12수화물(ammonium ferric sulfate dodecahydrate, NH4Fe(SO4)2․12H2O, 분자량 : 482.25) 5 g을 황산(1 + 1) 1 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

4.1.23  질산암모늄용액(1 W/V %)

질산암모늄(ammonium nitrate, NH4NO3, 분자량 : 80.04) 10 g을 정제수 1 L에 녹인다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  납 표준원액(1,000 mg/L)

질산납(Ⅱ)(lead nitrate, Pb(NO3)2, 분자량 : 331.20) 0.160 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  납 표준용액(100.0 mg/L)

납 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 50 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 1 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  납 표준용액(1.0 mg/L)

납 표준용액(100.0 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계 부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 납 표준용액을 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.6.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.6.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 취하여 ES 06150 시료의 준비 중 7.3 산분해법에 따른다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리한 시료 적당량(납으로서 0.04 mg 이하 함유)을 분별깔때기에 취하고 구연산이암모늄용액(10 W/V %) 5 mL 및 염화하이드록시암모늄용액(10 W/V %) 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 잠시 정치하여 암모니아수(1 + 1)를 넣어 알칼리성(pH 약 8.5 ～ 10)으로 한 다음 시안화칼륨용액(5 W/V %) 5 mL를 넣고 정제수를 넣어 약 100 mL로 한다.

7.2.2  디티존사염화탄소(0.005 W/V %) 5 mL를 넣어 1분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리하여 부피실린더에 옮기고 다시 수층에 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %) 5 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 디티존사염화탄소층이 변색하지 않을 때까지 추출한다.

7.2.3  전체 사염화탄소층을 합하여 정제사염화탄소를 넣어 10 mL 또는 20 mL의 일정량으로 한다. 여기에 시안화칼륨용액(0.5 W/V %) 5 mL를 넣어 1분간 흔들어 섞고 정치하여 분리하고 상부의 수층의 스포이드로 흡인제거 한다. 시안화칼륨용액층의 색이 무색이 될 때까지 씻는 조작을 반복한다.

[주 1]  시료에 다량의 비스무트(Bi)가 공존하면 시안화칼륨용액으로 수회 씻어도 무색이 되지 않는다. 이때에는 다음과 같이 납과 비스무트를 분리하여 실험한다. 추출하여 10 ～ 20 mL로 한 사염화탄소층에 프탈산수소칼륨 완충용액(pH 3.4) 20 mL씩을 2회 역추출하고 전체수층을 합하여 분별깔때기에 옮긴다. 암모니아수(1 + 1)를 넣어 약알칼리성으로 하고 시안화칼륨용액(5 W/V %) 5 mL 및 정제수를 넣어 약 100 mL로 한 다음 이하 시료의 시험기준에 따라 추출조작부터 다시 실험한다.

7.2.4  정제수 5 mL를 넣어 흔들어 씻은 다음 정치하여 정제수를 완전히 분리하여 버리고 사염화탄소층을 시료용액으로 한다.

7.2.5  따로 정제수 약 50 mL를 취하여 시료의 시험기준에 따라 실험하고 바탕시험액으로 한다. 바탕시험액을 대조용액으로 하여 건조여과지로 여과하고 층장 10 mm 흡수셀에 옮겨 520 nm에서 시료용액의 흡광도를 측정한다.

7.2.6  시료에서 측정한 납의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.2.7  바탕시험 값을 보정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  납 표준용액(1.0 mg/L) 0 ∼ 40.0 mL를 단계적으로 취하여 약 50 mL로 한 다음 시료의 시험기준에 따라 실험한다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.2 분석방법에 따라 실험하여 납의 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 납의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 납의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 납 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 납의 농도를 계산한다.

폐기물 중 납의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 납 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 납 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

“내용 없음”

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.001 mg 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06403.0
비소	2010
(Arsenic, As)

1.0  일반적 성질

비소는 원자번호 33이고 원자량 74.9216인 질소 족에 속하는 원소로 회색과 황색 결정 형태로 존재한다. 녹는점은 814 ℃(회색비소), 밀도는 5.73 g/cc(회색비소) 2.03 g/cc(황색비소)이며. 산화수는 -3, +3, +5로 존재한다. BC 4세기 초에 비소화합물이 알려졌으나, 1649년에야 확인되었으며, 황화물인 계관석, 웅황, 산화비소 및 다양한 금속 황화물의 성분으로 존재하며 특히 유비철석에 다량 존재한다. 금속 형태도 존재하지만 일반적으로 비소는 비금속으로 분류한다. 천연으로 존재하는 비소는 주로 동위원소 비소-75(75As)로 이루어져 있으며 방사성 동위원소 72As, 74As, 76As는 의료 진단용으로 이용된다. 산화비소(Ⅲ)는 대부분 다른 비소 화합물을 만들기 위한 출발 물질로 사용한다. 살충제, 유리를 제조할 때 쓰이는 탈색제, 피혁제품의 방부제에 이용한다. 오산화비소(Ⅴ)는 산화비소(Ⅲ)를 산화제(질산)로 산화시켜 만들며 살충제·제초제, 금속의 접착제에 사용한다.

2.0  적용 가능한 실험방법

비소	정량한계	정밀도 (RSD)
원자흡수분광도법	0.005 mg/L	± 25 % 이내
유도결합플라스마-원자발광분광법	0.050 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법	0.002 mg	± 25 % 이내

폐기물공정시험기준	ES 06403.1
비소-원자흡수분광광도법	2010
(Arsenic-Atomic Absorption Spectrophotometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 비소의 측정방법으로, 이염화주석으로 시료 중의 비소를 3가비소로 환원한 다음 아연을 넣어 발생되는 비화수소를 통기하여 아르곤-수소 불꽃에서 원자화시켜 193.7 nm에서 흡광도를 측정하고 비소를 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 비소의 분석에 적용한다.

1.2.2  비소는 아르곤-수소 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.2.3  낮은 농도의 비소는 암모늄 피롤리딘 다이티오카바메이트(APDC, ammonium pyrrolidine dithiocarbamate)와 착물을 생성시켜 메틸아이소부틸케톤(MIBK, methyl isobutyl ketone)으로 추출하여 공기-아세틸렌 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.2.4  이 실험에 의한 폐기물 중 비소의 정량범위는 사용하는 장치 및 측정조건에 따라 다르나 193.7 nm에서 0.005 ～ 0.5 mg/L이다. 이 방법에 따라 실험할 경우 정량한계는 0.005 mg/L 이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  화학물질이 공기-아세틸렌 불꽃에서 분자상태로 존재하여 낮은 흡광도를 보일 때가 있다. 이는 불꽃의 온도가 너무 낮아 원자화가 일어나지 않는 경우와 안정한 산화물질로 바뀌어 불꽃에서 원자화가 일어나지 않는 경우에 발생한다.

1.3.2  염이 많은 시료를 분석하면 버너 헤드 부분에 고체가 생성되어 불꽃이 자주 꺼지고 버너 헤드를 청소해야 하는데 이를 방지하기 위해서는 시료를 묽혀 분석하거나, 메틸아이소부틸케톤 등을 사용하여 추출하여 분석한다.

1.3.3  시료 중에 칼륨, 나트륨, 리튬, 세슘과 같이 쉽게 이온화되는 원소가 1,000 mg/L 이상의 농도로 존재할 때에는 금속측정을 간섭한다. 이때에는 검정곡선용 표준물질에 시료의 매질과 유사하게 첨가하여 보정한다.

1.3.4  시료 중에 알칼리금속의 할로겐 화합물을 다량 함유하는 경우에는 분자 흡수나 광 산란에 의하여 오차를 발생하므로 추출법으로 카드뮴을 분리하여 실험한다.

2.0  용어정의

2.1  발광세기

금속원자를 적절한 방법으로 들뜨게 한 다음, 각 금속의 들뜸 상태에서 에너지준위가 낮은 상태로 전자가 되돌아가는 과정에서, 각 궤도간의 에너지 차이가 빛으로 방출 될 때의 빛에너지의 세기를 말한다.

2.2  바탕보정

원자흡수분광법에서 용액에 공존하는 여러 물질들에 의해 발생하는 스펙트럼 방해를 최소화시키기 위한 방법으로, 분석파장 변화, 불꽃 온도 상승, 복사선 완충제 추가, 또는 두 선 보정법, 연속 광원법, 제만(Zeeman) 효과법 등의 방법으로 스펙트럼 방해를 줄여 바탕보정을 실시할 수 있다.

2.3  용매추출

용매를 써서 고체 또는 액체시료 중에서 성분물질의 일종(때로는 2종 이상)을 용해시켜 분리하는 조작을 말하며 단순히 추출이라고도 하는 분리법이다.

2.4  인증표준물질

공인된 인증서가 첨부되고 각 지정된 양에 대하여 인증값, 측정불확도 및 소급성을 검증할 수 있는 표준물질로서, 현재 국내외에 상품화되어 있어 이를 용도 및 목적에 따라 선택, 구입할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  원자흡수분광광도계

원자흡수분광광도계(AAS, atomic absorption spectrophotometer)는 일반적으로 광원부, 시료원자화부, 파장선택부 및 측광부로 구성되어 있으며 단광속형과 복광속형으로 구분된다. 다원소 분석이나 내부표준물질법을 사용할 수 있는 다중 채널형(multi-channel)도 있다.

3.2  광원램프

원자흡수분광광도계에 사용하는 광원으로 좁은 선폭과 높은 휘도를 갖는 스펙트럼을 방사하는 비소 속빈음극램프를 사용한다.

3.3  기체

3.3.1  원자흡수분광광도계에 불꽃을 만들기 위해 가연성기체와 조연성기체를 사용하는데, 일반적으로 가연성기체로 아세틸렌을 조연성기체로 공기를 사용한다.

3.3.2  수소-공기와 아세틸렌-공기는 거의 대부분의 원소 분석에 유효하게 사용할 수 있으며 특히 수소-공기는 원자 외 영역에서 불꽃자체에 의한 흡수가 적기 때문에 이 파장영역에서 흡수선을 갖는 원소의 분석에 적당하다.

3.3.3  어떠한 종류의 불꽃이라도 가연성기체와 조연성기체의 혼합비는 감도에 크게 영향을 주므로 금속의 종류에 따라 최적혼합비를 선택하여 사용한다.

3.4  비화수소 발생장치

그림 1. 비화수소 발생장치

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 :　63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  황산(1 + 1)

정제수 50 mL에 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 :　98.08) 50 mL를 희석시킨다.

4.1.3  황산(1 + 19)

반응용기에 정제수 190 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 :　98.08) 10 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 사용한다.

4.1.4  염산(1 + 1)

정제수 50 mL에 염산(hydrochloric acid, HCL, 분자량 :　36.46) 50 mL를 희석시킨다.

4.1.5  과망간산칼륨용액(0.3 W/V %)

과망간산칼륨(potassium permanganate, KMnO4, 분자량 : 158.03) 3.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 후 갈색 병에 보존한다.

4.1.6  과염소산

과염소산(perchloric acid, HClO4, 분자량 : 100.46)을 사용할 때 바탕시험결과 금속류가 검출되지 않는 것을 사용한다.

4.1.7  요오드화칼륨용액(20 W/V %)

요오드화칼륨(potassium iodide, KI, 분자량 : 166.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 하여 사용한다.

4.1.8  이염화주석용액(비소실험용)

이염화주석․2수화물(tin chloride dihydrate, SnCl2․2H2O, 분자량 : 225.66) 40.0 g을 염산 100 mL에 녹여 만들며, 쓸 때에 만든다.

4.1.9  염화철(III)용액(비소실험용)

염화철(III)․6수화물(ferric cholride hexahydrate, FeCl3․6H2O, 분자량 : 270.32) 5 g을 염산(1 + 1)(비소실험용) 10 mL와 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.10  아연분말(zinc powder, Zn, 분자량 : 65.41)

지름이 1 ～ 1.4 mm로서 비소를 함유하지 않은 것을 사용한다.

4.1.11  수산화나트륨용액(20 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  비소 표준원액(1,000 mg/L)

삼산화비소(arsenic trioxide, As2O3, 분자량 : 197.84) 0.132 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 수산화나트륨용액(20 W/V %) 0.5 mL에 녹이고, 정제수 약 40 mL를 넣고 황산(1 + 19)으로 중화한 후 정제수를 넣어 100 mL로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  비소 표준용액(10.0 mg/L)

비소 표준원액(1,000 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  비소 표준용액(0.1 mg/L)

비소 표준용액(10.0 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계 부근의 농도를 첨가한 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 폐기물 기준이 되는 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 폐기물시료를 4개 이상 준비하여. 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내고 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 상대표준편차(RSD)로 산출하며 측정한 결과 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액이 비소로서 0.001 mg 이하 함유할 경우

7.1.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액을 취하여 100 mL 비커에 넣고 황산(1 + 1) 1 mL 및 질산 2 mL를 넣은 다음 과망간산칼륨용액(0.3 W/V %)을 착색될 때까지 넣어 가열한다.

7.1.1.2  탈색되면 과망간산칼륨용액(0.3 W/V %)을 추가하고 황산의 백연을 충분히 발생시켜 잔류하는 질산을 완전히 제거한다.

7.1.1.3  실온까지 공기 중에서 식혀 염산(1 + 1) 4 mL 및 정제수를 넣어 약 20 mL로 한다.

7.1.2  시료 중 유기물, 질산염 및 아질산염이 존재하지 않을 경우

7.1.2.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 100 mL 비커에 취하여 염산(1 + 1) 4 mL를 넣고 끓지 않을 정도로 수 분간 가열한 다음 냉각하고 정제수를 넣어 약 20 mL로 한다.

7.1.3  유기물 등이 다량 함유된 시료의 경우

7.1.3.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 100 mL 비커에 취하여 황산(1 + 1) 1 mL, 질산 2 mL 및 과염소산 3 mL를 넣고 가열하여 백연을 충분히 발생시킨 다음 공기 중에서 식힌 후 염산(1 + 1) 4 mL와 정제수를 넣어 약 20 mL로 한다. 유기물이 완전히 분해되지 않을 경우 질산 2 mL씩을 추가하고 분해를 반복한다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리한 시료 전량을 비화수소 발생장치의 반응용기에 옮기고 요오드화칼륨용액(20 W/V %) 2 mL, 이염화주석용액(비소실험용Ⅰ) 2 mL 및 염화철(III)용액(비소실험용) 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 약 15분간 방치하여 시료용액으로 한다. 비화수소발생장치를 원자흡광분석장치에 연결하고 전체흐름 내부에 있는 공기를 아르곤가스로 치환시킨 다음 4방콕을 회전하여 흐름을 차단한다.

7.2.2  아연분말 1.0 g을 신속히 반응용기에 넣고 자석교반기로 교반하여 비화수소를 발생시킨다. 비화수소의 발생이 완전히 끝나 압력(또는 부피)이 일정하게 되면 4방콕을 회전시켜 아르곤가스를 흐르게 하고 비화수소를 아르곤-수소불꽃 중에 주입하여 193.7 nm에서 흡광도를 측정하고 미리 작성한 검정곡선으로부터 비소의 양을 구하고 농도(mg/L)를 산출한다.

[주 1] 아연분말은 비소함량이 0.005 mg/L 이하의 것을 사용하여야 한다.

7.2.3  시료에서 측정한 비소의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.2.4  바탕시험을 행하여 보정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  비소 표준용액(0.10 mg/L) 0 ∼ 10.0 mL를 단계적으로 취하여 비커에 넣고 염산(1 + 1) 4 mL 및 정제수를 넣어 약 20 mL로 한 다음 이하 시료의 시험기준에 따라 실험하고 비소의 농도와 흡광도와의 관계선을 작성한다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.2 분석방법에 따라 실험하여 비소의 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 비소의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 금속의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 비소 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 비소의 농도를 계산한다.

폐기물 중 비소의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 비소 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 비소 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 7000A, 1992, Atomic Absorption Methods.

9.2  Standard Method 3110, 1993, Metals by atomic absorption spectrometry.

9.3  Standard Method 3010 B, 1993, Metal Sampling and sample preservation.

9.4  US EPA Method 7000B, 1992, Flame Atomic Absorption Spectrophotometry.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.005 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06403.2
비소-유도결합플라스마-원자발광분광법	2010
(Arsenic-Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 구리의 측정방법으로, 시료를 분해한 후 농축 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행한다. 이 시험기준은 ES 06400.2 금속류-유도결합플라스마-원자발광분광법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06403.3
비소-자외선/가시선 분광법	2010
(Arsenic-UV/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 비소를 자외선/가시선 분광법으로 측정하는 방법으로 시료 중의 비소를 3가비소로 환원시킨 다음 아연을 넣어 발생되는 비화수소를 다이에틸다이티오카르바민산은의 피리딘용액에 흡수시켜 이때 나타나는 적자색의 흡광도를 530 nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 비소의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 비소의 정량범위는 0.002 ～ 0.01 mg이고 정량한계는 0.002 mg이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  시료 중 다량의 철과 망간을 함유하는 경우 디티존에 의한 카드뮴추출이 불완전하다. 이 경우에는 중화한 시료 일정량에 염산을 넣어 2 M의 염산산성으로 하여 강염기성 음이온교환수지컬럼(R～C1형, 지름 10 mm, 길이 220 mm)에 3 mL/min의 속도로 유출시켜 카드뮴을 흡착하고 염산(1 + 9)으로 씻어 준 다음 새로운 수집기에 질산(1 + 12)을 사용하여 용출하는 카드뮴을 받는다. 이 용출용액을 가지고 시험기준에 따라 실험 한다. 이때는 시험기준 중 타타르산용액(2 W/V %)으로 역추출하는 조작을 생략해도 된다.

1.3.2  시료에 다량의 비스무트(Bi)가 공존하면 시안화칼륨용액으로 수회 씻어도 무색이 되지 않는다. 이때에는 다음과 같이 납과 비스무트를 분리하여 실험한다. 추출하여 10 ～ 20 mL로 한 사염화탄소층에 프탈산수소칼륨 완충용액(pH 3.4) 20 mL씩을 2회 역추출하고 전체수층을 합하여 분별깔때기에 옮긴다. 암모니아수(1 + 1)를 넣어 약알칼리성으로 하고 시안화칼륨용액(5 W/V %) 5 mL 및 정제수를 넣어 약 100 mL로 한 다음 이하 시료의 시험기준에 따라 추출조작부터 다시 실험한다.

1.3.3  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.3.1  탄산나트륨용액(2 W/V %)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40 ～ 50 ℃로 약 10분간 가열한다.

1.3.3.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1 + 5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  자외선/가시선 분광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러 가지 형식이 있다.

그림 1. 자외선/가시선 분광광도계

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370 nm 이상일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370 nm 이하일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10 mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 실험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80 %까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

3.3  비화수소 발생장치

그림 2. 비화수소발생장치

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.3  황산(1 + 5)

반응용기에 정제수 100 mL를 넣은 후 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 20 mL를 넣고 흔들어 섞은 뒤 식힌 다음 사용한다.

4.1.4  황산(1 + 19)

200 mL 부피플라스크에 정제수를 약 150 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 10 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 200 mL가 되도록 채운다.

4.1.5  염산(1 + 1)

정제수 50 mL에 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 50 mL를 희석시킨다.

4.1.6  과망간산칼륨용액(0.3 %)

과망간산칼륨(potassium permanganate, KMnO4, 분자량 : 158.03) 3.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 후 갈색병에 보존한다.

4.1.7  과산화수소(1 + 30)

정제수 300 mL에 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2, 분자량 : 34.01) 10 mL를 희석시킨다.

4.1.8  염화철(III)용액(비소실험용)

염화철(III)․6수화물(ferric cholride hexahydrate, FeCl3․6H2O, 분자량 : 270.32) 5 g을 염산(1 + 1)(비소실험용) 10 mL와 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.9  메타크레솔퍼플․에틸알코올용액(0.05 W/V %)

m-크레솔퍼플(cresol purple, C21H18SO5, 분자량 : 382.43) 0.05 g을 에틸알코올(ethanol, C2H5OH, 분자량 : 46.07, 95.0 V/V %) 50 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

4.1.10  요오드화칼륨(20 W/V %)

요오드화칼륨(potassium iodide, KI, 분자량 : 166.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 하여 사용한다.

4.1.11  이염화주석용액(비소실험용)

이염화주석․2수화물(tin chloride dihydrate, SnCl2․2H2O, 분자량 : 225.66) 40.0 g을 염산 100 mL에 녹여 만들며, 사용 시 만든다.

4.1.12  아연분말(zinc powder, Zn, 분자량 : 65.41)

지름이 1 ～ 1.4 mm로서 비소를 함유하지 않은 것을 사용한다.

4.1.13  다이에틸다이티오카르바민산은․피리딘용액(0.5 W/V %)

다이에틸다이티오카바민산은(diethyldithiocarbamic acid silver, C5H10NAgS2, 분자량 : 246.13) 1.0 g을 피리딘 200 mL에 녹인다.

4.1.14  수산화나트륨용액(20 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 20.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.15  암모니아수(1 ＋ 2)

암모니아수(ammonia water) 20 mL를 정제수 40 mL에 희석시킨다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  비소 표준원액(1,000 mg/L)

삼산화비소(arsenic trioxide, As2O3, 분자량 : 197.84) 0.132 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 수산화나트륨용액(20 W/V %) 0.5 mL에 녹이고, 정제수 약 40 mL를 넣고 황산(1 + 19)으로 중화한 후 정제수를 넣어 100 mL로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  비소 표준용액(10.0 mg/L)

비소 표준원액(1,000 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  비소 표준용액(0.1 mg/L)

비소 표준용액(10.0 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계 부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 비소 표준용액을 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.6.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.6.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  비소로서 0.01 mg 이하 함유하고 있는 시료

7.1.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 비커에 취하여 질산 5 mL와 황산 3 mL를 넣고 가열하여 백연을 발생시킨다. 공기 중에서 식힌 다음 정제수 소량으로 비커의 기벽을 씻어주고 백연이 발생할 때까지 가열한다. 다시 공기 중에서 식힌 후 비소 발생병에 옮겨 염산(1 + 1) 2 mL와 정제수를 넣어 약 40 mL로 한다.

7.1.2  비소 함량이 미량이거나 방해물질을 함유하고 있는 시료의 경우

7.1.2.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량(비소로서 0.01 mg 이하 함유)을 취하여 시료 1 L에 대하여 질산 3 mL와 과망간산칼륨용액(0.3 %)을 한 방울씩 떨어뜨려 엷은 홍색으로 착색시킨 다음 끓인다.

7.1.2.2  과망간산의 엷은 홍색이 탈색할 때는 다시 과망간산칼륨용액(0.3 %)을 탈색하지 않을 때까지 넣어 끓이고 공기 중에서 식혀 과산화수소(1 + 30)를 소량씩 넣어 과망간산을 분해한다.

7.1.2.3  염화철(III)용액(비소실험용) 5 mL를 넣고 액온을 약 80 ℃로 하여 메타크레솔퍼플․에틸알코올용액(0.05 W/V %) 수 방울을 넣고 액의 색이 자색이 될 때까지 암모니아수(1 + 2)를 넣는다. 이때의 pH는 약 9 ～ 10이다.

7.1.2.4  침전이 완결된 다음 작은 여과지로 여과하고 소량의 온수로 2 ～ 3회 씻어 준다. 침전은 온 황산(1 + 5) 18 mL와 염산(1 + 1) 2 mL를 여과지상에 조금씩 떨어뜨려 녹이고, 여과지는 온수로 씻어 여과액과 씻은 액을 그림2의 비소발생병에 옮기고 정제수를 넣어 약 40 mL로 한다.

7.1.3  유기물을 많이 함유하고 있는 시료인 경우

7.1.3.1  액상 폐기물시료 또는 용출용액 적당량을 취하여 ES 06150 시료의 준비 중 7.3.3 질산-황산에 의한 유기물 분해에 따라 전처리한 시료적당량을 비소발생병에 취하여 온 황산(1 + 5) 18 mL와 염산(1 + 1) 2 mL를 가하고 정제수를 넣어 약 40 mL로 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리한 시료가 들어 있는 비화수소 발생병에 요오드화칼륨(20 W/V %) 15 mL와 이염화주석용액(비소실험용Ⅱ) 5 mL를 넣고 흔들어 섞은 다음 10분간 방치한다.

7.2.2  입상아연 3 g을 넣고 신속히 그림 2와 같이 도관과 다이에틸다이티오카르바민산은․피리딘용액(0.5 W/V %) 5 mL를 넣어둔 흡수관을 연결하고 25 ℃ 물중탕에서 약 1시간 방치한다.

7.2.3  비화수소의 흡수가 끝나면 흡수관 안의 피리딘용액을 층장 10 mm 흡수셀에 옮겨 시료용액으로 한다.

7.2.4  따로 시료와 같은 양의 정제수를 취하여 시료의 시험기준에 따라 실험하고 바탕시험액으로 한다.

7.2.5  바탕시험액을 대조용액으로 하여 530 nm에서 시료용액의 흡광도를 측정하고 미리 작성한 검정곡선으로부터 비소의 양을 구하고 농도(mg/L)를 산출한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  비소 표준용액(0.001 mg/L) 0 ～ 10.0 mL를 그림2 비소실험장치의 비화수소 발생병에 단계적으로 넣고 황산 3 mL와 염산(1 + 1) 2 mL 및 정제수를 넣어 약 40 mL로 한다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.2 분석방법에 따라 실험하여 비소의 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 비소의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 비소의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 비소 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 비소의 농도를 계산한다.

폐기물 중 비소의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 비소 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 비소 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

9.1  환경부, 토양공정시험방법 (1999, 2), 2-2-2-2. 비소 (As ; Arsenic).

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.002 mg 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06404.0
수은	2010
(Mercury, Hg)

1.0  일반적 성질

주기율표에서 12족인 아연족에 속하는 액체 금속원소로, 원자번호 80, 원자량 200.59, 녹는점 －38.87 ℃, 끓는점 356.9 ℃, 비중 13.5(20 ℃), 원자가 1, 2이다. 상온에서 유일하게 액체인 금속원소(세슘은 28.5 ℃, 갈륨은 30 ℃, 루비듐은 39℃ 정도에서 녹음)로 은백색이며 습한 공기 중에서 천천히 변색된다. 천연 수은은 7가지 안정한 동위원소, 즉 196Hg(0.15 ％), 198Hg(10.02 ％), 199Hg(16.84 ％), 200Hg(23.13 ％), 201Hg(13.22 ％), 202Hg(29.80 ％), 204Hg(6.85 ％)의 혼합물이다. 수은은 액체 전 영역에서 일정하게 부피팽창이 일어나기 때문에 온도계에 사용되고, 전기전도도가 좋기 때문에 봉합 전기 스위치와 계전기에 쓰인다. 그밖에 자외선 등, 형광등, 수은등, 차폐제, 냉각제. 약품, 농공업용 살균제, 치과용 충전제로도 이용되며, 염소와 가성소다의 전해 생성에도 이용된다.

2.0  적용 가능한 시험방법

수은	정량한계	정밀도 (RSD)
원자흡수분광광도법(환원기화법)	0.0005 mg/L	± 25 %
자외선/가시선 분광법(디티존법)	0.001 mg	± 25 %

폐기물공정시험기준	ES 06404.1
수은-원자흡수분광광도법	2010
(Mercury-Atomic Absorption Spectrophotometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 수은의 측정방법으로, 시료 중 수은을 이염화주석을 넣어 금속수은으로 환원시킨 다음 이 용액에 통기하여 발생하는 수은증기를 253.7 nm의 파장에서 원자흡수분광광도법에 따라 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 고체 또는 액체 폐기물 중에 수은의 분석에 적용한다.

1.2.2  수은은 공기-아세틸렌 불꽃을 사용한다.

1.2.3  이 실험에 의한 폐기물 중 수은의 정량범위는 사용하는 장치 및 측정조건에 따라 다르나 253.7 nm에서 0.0005 ～ 0.01 mg/L이고 정량한계는 0.0005 mg/L이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  시료 중 염화물이온이 다량 함유된 경우에는 산화조작 시 유리염소를 발생하여 253.7 nm에서 흡광도를 나타낸다. 이때에는 염산하이드록실 아민용액을 과잉으로 넣어 유리염소를 환원시키고 용기 중에 잔류하는 염소는 질소가스를 통기시켜 축출한다.

1.3.2  벤젠, 아세톤 등 휘발성 유기물질도 253.7 nm에서 흡광도를 나타낸다. 이때에는 과망간산칼륨 분해 후 헥산으로 이들 물질을 추출 분리한 다음 실험한다.

2.0  용어정의

2.1  발광세기

금속원자를 적절한 방법으로 들뜨게 한 다음, 각 금속의 들뜸 상태에서 에너지준위가 낮은 상태로 전자가 되돌아가는 과정에서, 각 궤도간의 에너지 차이가 빛으로 방출 될 때의 빛에너지의 세기를 말한다.

2.2  바탕보정

원자흡수분광법에서 용액에 공존하는 여러 물질들에 의해 발생하는 스펙트럼 방해를 최소화시키기 위한 방법으로, 분석파장 변화, 불꽃 온도 상승, 복사선 완충제 추가, 또는 두 선 보정법, 연속 광원법, 제만(Zeeman) 효과법 등의 방법으로 스펙트럼 방해를 줄여 바탕보정을 실시할 수 있다.

2.3  용매추출

용매를 써서 고체 또는 액체시료 중에서 성분물질의 일종(때로는 2종 이상)을 용해시켜 분리하는 조작을 말하며 단순히 추출이라고도 하는 분리법이다.

2.4  인증표준물질

공인된 인증서가 첨부되고 각 지정된 양에 대하여 인증값, 측정불확도 및 소급성을 검증할 수 있는 표준물질로서, 현재 국내외에 상품화되어 있어 이를 용도 및 목적에 따라 선택, 구입할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  원자흡수분광광도계

원자흡수분광광도계(AAS, atomic absorption spectrophotometer)는 일반적으로 광원부, 시료원자화부, 파장선택부 및 측광부로 구성되어 있으며 단광속형과 복광속형으로 구분된다. 다원소 분석이나 내부표준물질법을 사용할 수 있는 다중 채널형(multi-channel)도 있다.

3.2  광원램프

원자흡수분광광도계에 사용하는 광원으로 좁은 선폭과 높은 휘도를 갖는 스펙트럼을 방사하는 수은 속빈음극램프를 사용한다.

3.3  기체

3.3.1  원자흡수분광광도계에 불꽃을 만들기 위해 가연성기체와 조연성기체를 사용하는데, 일반적으로 가연성기체로 아세틸렌을 조연성기체로 공기를 사용한다.

3.3.2  어떠한 종류의 불꽃이라도 가연성기체와 조연성기체의 혼합비는 감도에 크게 영향을 주므로 금속의 종류에 따라 최적혼합비를 선택하여 사용한다.

3.4  환원플라스크

환류냉각기가 부착된 부피 350 mL의 삼각플라스크로 부피 250 mL를 표시하는 선이 그어진 것을 사용한다.

3.5  흡수셀

유리제 또는 염화비닐제의 원통(길이 100 mm)의 양끝에 석영유리창을 장치한 것을 사용한다.

3.6  수은 환원기화 장치

〈밀폐식 환원기화 장치〉            〈개방식 환원기화 장치〉

A : 환원용기(300 ～ 350 mL의 유리병)

B : 건조관(입상의 과염소산 마그네슘 또는 염화칼슘으로 충전한 것 )

C : 유량계(0.5 ～ 5 L/min의 유량측정이 가능한 것)

D : 흡수셀(길이 10 ～ 30 cm 석영제)

E : 송기펌프(0.5 ～ 3 L/min의 송기능력이 있는 것)

F : 기록계

G : 수은속빈음극램프

H : 측광부

I  : 세척병(또는 수은제거 장치)

그림 1. 수은 환원기화 장치의 구성

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  황산(1 + 1)

정제수 50 mL에 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 50 mL를 희석시킨다.

4.1.2  황산(1 + 4)

반응용기에 정제수를 약 80 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 20 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식혀 사용한다.

4.1.3  진한질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.4  과망간산칼륨용액(5 W/V %)

과망간산칼륨(potassium permanganate, KMnO4, 분자량 : 158.03) 5 g을 정제수에 녹여 100 mL로 하고 여과한다.

4.1.5  과황산칼륨(5 W/V %)

과황산칼륨(potassium persulfate, K2S2O8, 분자량 : 240.32) 5 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.6  염화하이드록시암모늄용액(10 W/V %)

염화하이드록시암모늄(hydroxylamine hydrochloride, NH2OH·HCl, 분자량 : 70.49) 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.7  이염화주석용액(수은 실험용)

이염화주석․2수화물(tin chloride dihydrate, SnCl2․2H2O, 분자량 : 225.66) 40.0 g을 염산 100 mL에 녹여 만들며, 쓸 때에 만든다.

4.2  표준용액

4.2.1  수은표준원액(1,000 mg/L)

염화제2수은(mercuric chloride, HgCl2, 분자량 : 271.49) 0.135 g을 질산(1 + 9) 10 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 하여 제조한다. 시판용 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.2  수은표준용액(10.0 mg/L)

수은표준원액(1,000 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고, 진한질산 1 mL를 가한 다음 정제수로 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  수은표준용액(0.1 mg/L)

수은표준원액(10.0 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고, 진한질산을 1 mL를 가한 다음 정제수로 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료의 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

5.2  시료채취용기는 미리 세척제, 산, 정제수로 닦아주어야 한다.

5.3  시료가 액상 폐기물의 경우는 진한질산으로 pH 2 이하로 조절하고 채취 시료는 수분, 유기물 등 함유성분의 변화가 일어나지 않도록 0 ～ 4 ℃ 이하의 냉암소에 보관하여야 하며 가급적 빠른 시간 내에 분석하여야 하나 최대 28일 안에 분석한다.

5.4  시료가 고상 폐기물의 경우는 0 ～ 4 ℃ 이하의 냉암소에 보관하여야 하며 가급적 빠른 시간 내에 분석하여야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계부근의 농도를 첨가한 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 폐기물 기준이 되는 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 폐기물시료를 4개 이상 준비하여. 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내고 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 상대표준편차(RSD)로 산출하며 측정한 결과 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량(수은으로서 0.002 mg 이하 함유)을 삼각플라스크에 넣고 정제수를 넣어 약 200 mL로 하고 황산(1 + 1) 20 mL와 진한질산 5 mL 및 과망간산칼륨용액(5 W/V %) 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 약 15분간 방치한다.

7.1.2  과망간산칼륨의 색이 없어지면 2 mL씩 추가하여 약 15분간 색이 지속될 때까지 반복한다.

7.1.3  과황산칼륨(5 %) 10 mL를 넣고 약 95 ℃ 물중탕에서 2시간 가열한 다음 실온으로 냉각하고 염화하이드록시암모늄용액(10 W/V %)을 한 방울씩 넣어 과잉의 과망간산칼륨을 분해한 다음 정제수를 넣어 250 mL로 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리한 시료 전량을 그림1의 환원용기에 옮기고 환원기화 장치와 원자흡광분석장치를 연결한 다음 환원용기에 이염화주석용액(수은 실험용) 10 mL를 넣고 송기펌프를 작동시켜 발생한 수은증기를 흡수셀로 보낸다.

유기물 및 기타 방해물질을 함유하지 않는 시료는 전처리를 생략하고 시료를 직접 환원용기에 넣고 황산(1 + 1) 20 mL와 정제수를 넣어 약 250 mL로 한 다음 시료의 시험기준에 따라 실험한다.

환원기화 장치가 개방식인 경우에는 이염화주석용액을 넣은 다음 밀폐하여 약 2분간 세게 흔들어 섞고 펌프의 작동과 동시에 콕을 열어 수은증기를 흡수셀에 보낸다. 이때에는 흡광도 대신 피크의 높이 또는 면적을 측정하여 계산한다.

7.2.2  253.7 nm에서 흡광도가 상승하여 일정할 때의 값을 측정하고 미리 작성한 검정곡선으로부터 수은의 양(µg)을 계산한다.

7.2.3  미리 작성한 검정곡선으로부터 수은의 양을 계산할 때에는 시료에서 측정한 수은의 측정값을 검정곡선의 y 값으로 취하여 x 값(µg)을 계산한다. 원자흡광분석장치에 계산프로그램이 자동으로 작동하는 것을 이용할 수 있다.

7.2.4  바탕시험을 행하여 보정한다. 시료의 측정이 끝나면 배기콕을 열고 과망간산칼륨을 함유한 황산(1 + 4)이 들어있는 세척병을 통과시켜 대기 중에 방출한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  수은 표준용액(0.10 mg/L) 0 ～ 25 mL를 단계적으로 취하여 환원용기에 넣고(제조한 수은의 양은 0 ～ 2.5 µg이다.) 황산(1 + 1) 20 mL와 정제수를 넣어 약 250 mL로 한다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.2 분석방법에 따라 실험하여 수은의 농도(µg) 와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 수은의 농도(µg)를 가로축(x 축)에, 각 금속의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

시료에서 수은의 측정값으로부터 구한 수은의 양(µg)을 사용하여 다음의 식으로부터 시료 중에 농도를 계산한다.

폐기물 중 수은의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 수은 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 수은 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 7471A (SW-846), 1994,  Mercury In Solid Or Semisolid Waste (Manual Cold-Vapor Technique).

9.2  US EPA Method 245.5, 1982, Methods for Chemical Analysis of Water and Wastes, EPA-600/4-82-055.

9.3  US EPA Method 245.1, 1974,  Mercury (Manual Cold Vapor Technique).

9.4  US EPA Method 245.2, 1974, Mercury (Automated Cold Vapor Technique).

9.5  Standard Methods 3110, 1993, Metals by atomic absorption spectrometry.

9.6  Standard Methods 3010 B, 1993, Metal Sampling and sample preservation.

9.7  US EPA Method 7000B, 1992, Flame Atomic Absorption Spectrophotometry.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.0005 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06404.2
수은-자외선/가시선 분광법	2010
(Mercury-UV/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 수은을 자외선/가시선 분광법으로 측정하는 방법으로 수은을 황산 산성에서 디티존사염화탄소로 일차 추출하고 브로모화칼륨 존재 하에 황산 산성에서 역추출하여 방해성분과 분리한 다음 알칼리성에서 디티존사염화탄소로 수은을 추출하여 490 nm에서 흡광도를 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 수은의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 수은의 정량범위는 0.001 ～ 0.025 mg이고 정량한계는 0.001 mg이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.1.1  탄산나트륨용액(2 W/V %)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40 ～ 50 ℃로 약 10분간 가열한다.

1.3.1.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1 + 5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.1.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

1.3.2  흡광도의 측정값이 0.2 ～ 0.8의 범위에 들도록 실험용액의 농도를 조절한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  자외선/가시선 분광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러 가지 형식이 있다.

그림 1. 자외선/가시선 분광광도계

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370 nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370 nm 이하 일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10 mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 실험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80 % 까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  황산(1 + 1)

정제수 50 mL에 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 50 mL를 희석시킨다.

4.1.2  황산용액(0.125 M)

반응용기에 정제수를 약 800 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 6.94 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 1.0 L 부피플라스크에 옮겨 정제수로 정확히 1.0 L가 되도록 채운다.

4.1.3  진한질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.4  과망간산칼륨(5 W/V %)

과망간산칼륨(potassium permanganate, KMnO4, 분자량 : 158.03) 5.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 후 갈색병에 보존한다.

4.1.5  과황산칼륨(5 W/V %)

과황산칼륨(potassium persulfate, K2S2O8, 분자량 : 240.32) 5 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.6  염화하이드록시암모늄(10 W/V %)

염화하이드록시암모늄(hydroxylamine hydrochloride, NH2OH·HCl, 분자량 : 70.49) 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.7  브롬화칼륨(40 W/V %)

브롬화칼륨(potassium bromide, KBr, 분자량 : 119.00) 40 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.8  인산-탄산염 완충용액(수은 실험용)

인산일수소나트륨․12수화물(dibasic sodium phosphate dodecahydrate, Na2HPO4․12H2O, 분자량 : 358.20) 150 g과 무수탄산칼륨(potassium carbonate, K2CO3, 분자량 : 138.21) 38 g을 정제수에 녹여 1,000 mL로 한다. 이 액을 분별깔때기에 옮기고 구연산이암모늄용액(10 W/V %)과 같은 방법으로 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 씻은 다음 사용한다.

4.1.9  디티존사염화탄소용액(0.01 W/V %)

디티존(dithizone, C6H5NHNHCSN=NC6H5, 분자량 : 256.33) 0.111 g을 정제사염화탄소 400 mL에 잘 저어 주면서 녹이고 여과한다. 이 용액을 분별깔때기에 옮겨 암모니아수(1 + 100) 400 mL를 넣어 흔들어 섞어 디티존을 수층에 옮기고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 수층에 정제사염화탄소 500 mL를 넣어 흔들어 씻어주고 정치한다. 사염화탄소층을 분리하고 사염화탄소층이 엷은 녹색이 될 때까지 수층을 반복하여 씻는다. 수층에 정제사염화탄소 500 mL와 염산(1 + 10) 50 mL를 넣어 흔들어 섞고 디티존을 사염화탄소층에 옮기고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 수층에는 정제사염화탄소 50 mL를 넣어 흔들어 섞어 나머지 디티존을 추출하고 정치하여 전체 사염화탄소층을 합하고 정제사염화탄소층을 넣어 1,000 mL로 하여 착색병에 넣어 아황산수(포화)제사염화탄소층을 넣어 1,000 mL로 하여 착색병에 넣어 아황산수(포화) 100 mL를 넣어 표면을 덮고 10 ℃ 이하의 냉암소에서 보존한다.

4.1.10  디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)

디티존사염화탄소용액(0.01 W/V %)을 정제사염화탄소로 정확히 2배 희석한다.

4.1.11  디티존사염화탄소용액(0.001 W/V %)

디티존사염화탄소용액(0.01 W/V %)을 정제사염화탄소로 정확히 10배 희석한다.

4.2  표준용액

4.2.1  수은표준원액(1,000 mg/L)

이염화수은(mercuric chloride, HgCl2, 분자량 : 271.49) 0.135 g을 질산(1 + 9) 10 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 하여 제조한다. 시판용 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.2  수은표준용액(100.0 mg/L)

수은표준원액(1,000 mg/L) 10.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고, 진한질산을 1 mL를 가한 다음 정제수로 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  수은표준용액(1.0 mg/L)

수은표준용액(100.0 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고, 진한질산을 1 mL를 가한 다음 정제수로 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료의 채취 및 관리는  ES 06130 시료채취의 채취에 따른다.

5.2  시료채취용기는 미리 세척제, 산, 정제수로 닦아주어야 한다.

5.3  시료가 액상 폐기물의 경우는 진한질산으로 pH 2 이하로 조절하고 채취 시료는 수분, 유기물 등 함유성분의 변화가 일어나지 않도록 0 ～ 4 ℃ 이하의 냉암소에 보관하여야 하며 가급적 빠른 시간 내에 분석하여야 하나 최대 28일 안에 분석한다.

5.4  시료가 고상 폐기물의 경우는 0 ～ 4 ℃ 이하의 냉암소에 보관하여야 하며 가급적 빠른 시간 내에 분석하여야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계 부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 수은 표준용액을 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량(수은으로서 0.025 mg 이하 함유)을 삼각플라스크에 취하여 ES 06404.1 수은-원자흡수분광광도법 7.1 전처리 방법에 따른다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리한 시료를 분별깔때기에 옮기고 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %) 20 mL를 넣어 약 2분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 다시 수층에 디티존사염화탄소(0.005 W/V %) 20 mL씩을 넣고 2회 이상 반복추출하여 사염화탄소층을 합한다.

7.2.2  사염화탄소층을 황산용액(0.125 M) 50 mL로 씻어주고 사염화탄소층을 다른 분별깔때기에 옮겨 새로운 황산용액(0.125 M) 50 mL와 브롬화칼륨(40 W/V %) 10 mL를 넣고 세게 흔들어 섞은 다음 정치하여 사염화탄소층을 분리하여 버린다.

7.2.3  수층을 정제사염화탄소 소량으로 씻어주고 수층에 인산 ～ 탄산염 완충용액(수은 실험용) 20 mL와 디티존 사염화탄소용액(0.001 W/V %) 10 mL를 넣고 세게 흔들어 섞은 다음 정치하여 사염화탄소층을 분리한다.

7.2.4  사염화탄소층을 건조여과지로 여과하여 수분을 제거하고 층장 10 mm 흡수셀에 옮겨 시료용액으로 한다.

7.2.5  따로 시료와 같은 양의 정제수를 비커에 취하여 전처리 및 시험기준에 따라 실험하여 바탕시험액으로 한다.

7.2.6  바탕시험액을 대조용액으로 하여 490 nm에서 시료용액의 흡광도를 측정하고 미리 작성한 검정곡선으로부터 수은의 양을 구하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  수은 표준용액(1.0 mg/L) 0 ～ 25.0 mL를 단계적으로 취하여 환원용기에 넣고 황산(1 + 1) 20 mL와 정제수를 넣어 약 250 mL로 하고 분별깔때기에 옮긴 다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.2 분석방법에 따라 실험하여 수은의 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 수은의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 금속의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 수은 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 수은의 농도를 계산한다.

폐기물 중 수은의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 수은 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 수은 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

9.1  환경부, 토양공정시험방법 (1999. 2), 2-2-2-2. 수은

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.001 mg 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06405.0
카드뮴	2010
(Cadmium, Cd)

1.0  일반적 성질

카드뮴은 원자번호 48, 원자량 112.40, 녹는점 321 ℃, 끓는점 765 ℃, 비중 8.65(20 ℃), 원자가 2의 금속이다. 카드뮴은 잘 부식되지 않는 청백색의 금속으로 자연에서 단독으로 존재하지 않고 아연, 납, 구리 등에 불순물로 섞여 있어 주로 아연, 납-아연, 구리-아연 광산에서 채취된다. 천연 카드뮴은 8가지 동위원소, 즉 106Cd(1.2 ％), 108Cd(0.9 ％), 110Cd(12.4 ％), 111Cd(12.8 ％), 112Cd(24.0 ％), 113Cd(12.3 ％), 114Cd(28.8 ％), 116Cd(7.6 ％)의 혼합물이다. 1817년 독일의 화학자 프리드리히 스트로마이어가 탄산아연 시료에서 카드뮴 원소를 발견했고, K. S. L. 헤르만과 J. C. H. 롤로프는 산화아연 표본에서 카드뮴을 발견하였다. 카드뮴으로 다른 금속을 도금하면 공기나 전기 부식에 강하기 때문에 전기도금에 가장 널리 사용되고 있으며 은땜, 전선, 베어링, 건전지, 사진 및 고급안료 등에 사용되고 있다.

2.0  적용 가능한 실험방법

카드뮴	정량한계	정밀도 (RSD)
원자흡수분광광도법	0.002 mg/L	± 25 % 이내
유도결합플라스마-원자발광분광법	0.004 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법(디티존법)	0.001 mg	± 25 % 이내

폐기물공정시험기준	ES 06405.1
카드뮴-원자흡수분광광도법	2010
(Cadmium-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 카드뮴의 분석방법으로, 시료에 질산을 가해 분해 시키고 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 06400.1 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06405.2
카드뮴-유도결합플라스마-원자발광분광법	2010
(Cadmium-Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 카드뮴의 측정방법으로, 시료를 분해한 후 농축 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행한다. 이 시험기준은 ES 06400.2 금속류-유도결합플라스마-원자발광분광법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06405.3
카드뮴-자외선/가시선 분광법	2010
(Cadmium-UV/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 카드뮴을 자외선/가시선 분광법으로 측정하는 방법으로 시료 중에 카드뮴이온을 시안화칼륨이 존재하는 알칼리성에서 디티존과 반응시켜 생성하는 카드뮴착염을 사염화탄소로 추출하고, 추출한 카드뮴착염을 타타르산용액으로 역추출한 다음 수산화나트륨과 시안화칼륨을 넣어 디티존과 반응하여 생성하는 적색의 카드뮴착염을 사염화탄소로 추출하여 그 흡광도를 520 nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 카드뮴의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 카드뮴의 정량범위는 0.001 ～ 0.03 mg이고 정량한계는 0.001 mg 이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  시료 중 다량의 철과 망간을 함유하는 경우 디티존에 의한 카드뮴추출이 불완전하다. 이 경우에는 중화한 시료 일정량에 염산을 넣어 2 N의 염산산성으로 하여 강염기성 음이온교환수지컬럼(R～C1형, 지름 10 mm, 길이 220 mm)에 3 mL/min의 속도로 유출시켜 카드뮴을 흡착하고 염산(1 + 9)으로 씻어 준 다음 새로운 수집기에 질산(1 + 12)을 사용하여 용출하는 카드뮴을 받는다. 이 용출용액을 가지고 시험기준에 따라 실험 한다. 이때는 시험기준 중 타타르산용액(2 W/V %)으로 역추출하는 조작을 생략해도 된다.

1.3.2  시료에 다량의 비스무트(Bi)가 공존하면 시안화칼륨용액으로 수회 씻어도 무색이 되지 않는다. 이때에는 다음과 같이 납과 비스무트를 분리하여 실험한다. 추출하여 10 ～ 20 mL로 한 사염화탄소 층에 프탈산수소칼륨 완충용액(pH 3.4) 20 mL씩을 2회 역추출하고 전체수층을 합하여 분별깔때기에 옮긴다. 암모니아수(1 + 1)를 넣어 약알칼리성으로 하고 시안화칼륨용액(5 W/V %) 5 mL 및 정제수를 넣어 약 100 mL로 한 다음 이하 시료의 시험기준에 따라 추출조작부터 다시 실험한다.

1.3.3  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.3.1  탄산나트륨용액(2 W/V %)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40 ～ 50 ℃로 약 10분간 가열한다.

1.3.3.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1 + 5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.3.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  자외선/가시선 분광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러 가지 형식이 있다.

그림 1. 자외선/가시선 분광광도계

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료 액의 흡수파장이 약 370 nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370 nm 이하 일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10 mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 실험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80 % 까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산

염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  염산(1 + 9)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 500 mL 넣은 다음 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 100 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.3  염산(1 + 10)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 500 mL 넣은 다음 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 90.9 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.4  질산(1 + 12)

100 mL 부피플라스크에 정제수를 70 mL 넣은 후 진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01) 7.69 mL를 넣고 흔들어 섞은 뒤 정제수로 100 mL 채운다.

4.1.5  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.6  염화하이드록시암모늄용액(10 W/V %)

염화하이드록시암모늄(hydroxylamine hydrochloride, NH2OH·HCl, 분자량 : 70.49) 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.7  수산화나트륨용액(10 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 10.0 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.8  수산화나트륨용액(1 W/V %)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 10.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.9  구연산이암모늄용액(10 W/V %)

구연산이암모늄(ammonium citrate dibasic, C6H14N2O7, 분자량 : 226.18) 10 g을 정제수에 녹여 100 mL로 하여 디티존사염화탄소용액(0.005 W/V %) 소량을 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 이 조작을 사염화탄소층이 변색하지 않을 때까지 반복한다. 다음에 정제사염화탄소 5 ～ 10 mL를 넣고 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 수층을 건조한 여과지로 여과하고 사염화탄소의 작은방울을 제거한다.

4.1.10  시안화칼륨용액(1 W/V %)

시안화칼륨(potassium cyanide, KCN, 분자량 : 65.12) 1 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다. 이 용액은 간섭 이온과 착물을 생성하므로 간섭이온을 제거하기 위해 사용한다. 이 화합물은 독성이 매우 강하므로 주의가 요구된다. 특히 용액이 산성에서는 휘발되므로 증기에 노출되지 않도록 특별히 주의해야 한다.

4.1.11  디티존 사염화탄소용액(0.01 W/V %)

디티존(dithizone, C6H5NHNHCSN=NC6H5, 분자량 : 256.33) 0.111 g을 정제사염화탄소 400 mL에 잘 저어 주면서 녹이고 여과한다. 이 용액을 분별깔때기에 옮겨 암모니아수(1 + 100) 400 mL를 넣어 흔들어 섞어 디티존을 수층에 옮기고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 수층에 정제사염화탄소 500 mL를 넣어 흔들어 씻어주고 정치한다. 사염화탄소층을 분리하고 사염화탄소층이 엷은 녹색이 될 때까지 수층을 반복하여 씻는다. 수층에 정제사염화탄소 500 mL와 염산(1 + 10) 50 mL를 넣어 흔들어 섞고 디티존을 사염화탄소층에 옮기고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 수층에는 정제사염화탄소 50 mL를 넣어 흔들어 섞어 나머지 디티존을 추출하고 정치하여 전체 사염화탄소층을 합하고 정제사염화탄소층을 넣어 1,000 mL로 하여 착색병에 넣어 아황산수(포화)제사염화탄소층을 넣어 1,000 mL로 하여 착색병에 넣어 아황산수(포화) 100 mL를 넣어 표면을 덮고 10 ℃ 이하의 냉암소에서 보존한다.

4.1.12  디티존사염화탄소용액(0.005 W/V %)

디티존사염화탄소용액(0.01 W/V %)을 정제사염화탄소로 정확히 2배 희석한다.

4.1.13  타타르산용액(2 W/V %)

타타르산(tartaric acid, C4H6O6, 분자량 : 150.09) 2 g을 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.14  정제사염화탄소

사염화탄소(carbon tetrachloride, CCl4, 분자량 : 153.82)에 황산 소량을 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리한다. 황산층이 착색하지 않을 때까지 이 조작을 반복한 다음 정제수 소량을 넣어 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 분리하고 산화칼슘을 넣어 흔들어 섞고 산화칼슘이 있는 그대로 증류하여 77℃의 유분을 취한다.

4.1.15  시안화칼륨용액(0.1 W/V %)

시안화칼륨(potassium cyanide, KCN, 분자량 : 65.12) 1 g을 정제수에 녹여 1 L로 한다. 이 용액은 간섭 이온과 착물을 생성하므로 간섭이온을 제거하기 위해 사용한다. 이 화합물은 독성이 매우 강하므로 주의가 요구된다. 특히 용액이 산성에서는 휘발되므로 증기에 노출되지 않도록 특별히 주의해야 한다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  카드뮴 표준원액(1,000 mg/L)

금속카드뮴(순도 99.9 %이상의 것) 0.10 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  카드뮴 표준용액(100.0 mg/L)

카드뮴 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 50 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 1 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  카드뮴 표준용액(1.0 mg/L)

카드뮴 표준용액(100.0 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계 부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계와 정량한계는 표 1에서 제시한 방법검출한계 및 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 카드뮴 표준용액을 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

ES 06150 시료의 준비 중 7.3 산분해법에 따른다.

7.2  분석방법

7.2.1  시료 적당량(카드뮴으로서 0.03 mg 이하를 함유)을 250 mL 분별깔때기에 넣고 수산화나트륨용액(10 W/V %)으로 철 등의 수산화물 침전이 생성되기 직전까지 중화한다.

7.2.2  염화하이드록시암모늄용액(10 W/V %) 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 여기에 구연산이암모늄용액(10 W/V %) 5 mL, 수산화나트륨용액(10 W/V %) 10 mL 및 시안화칼륨용액(1 W/V %) 1 mL를 넣고 정제수를 넣어 전량을 약 100 mL로 한 다음 잘 흔들어 섞는다.

7.2.3  디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %) 5 mL를 넣어 1분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소 층을 100 mL 분별깔때기에 옮기고 다시 수층에 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %) 5 mL를 넣어 추출한다.

7.2.4  사염화탄소 층이 변색되지 않을 때까지 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 추출을 반복하고 전체 사염화탄소 층을 합한다.

7.2.5  사염화탄소 층에 타타르산용액(2 W/V %) 20 mL를 넣어 1분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소 층을 분리한다. 사염화탄소 층을 다른 분별깔때기에 옮기고 타타르산용액(2 W/V %) 5 mL를 넣어 1분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소층을 버린다. 전체 타타르산용액 층을 합하고 정제사염화탄소 2 mL를 넣어 세게 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소 층을 버린다.

7.2.6  타타르산용액 층에 염화하이드록시암모늄용액(10 W/V %) 0.2 mL, 수산화나트륨용액(10 W/V %) 10 mL 및 시안화칼륨용액(0.1 W/V %) 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %) 5 mL를 넣어 1분간 세게 흔들어 섞고 정치한다.

7.2.7  50 mL 분별깔때기에 사염화탄소 층을 옮기고 다시 수층에는 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %) 2 mL를 넣어 1분간 세게 흔들어 섞고 정치한다.

7.2.8  사염화탄소 층이 변색되지 않을 때까지 디티존 사염화탄소용액(0.005 W/V %)으로 추출하여 전체 사염화탄소 층을 합하고 수산화나트륨용액(1 W/V %) 20 mL를 넣어 1분간 흔들어 섞고 정치하여 사염화탄소 층을 분리하고 정제사염화탄소를 넣어 전량을 정확히 10 mL 또는 20 mL로 하여 시료용액으로 한다. 따로 정제수 약 50 mL를 취하여 시료의 시험기준에 따라 실험하고 바탕시험액으로 한다.

[비고 1]  시료 중 다량의 철과 망간을 함유하는 경우 디티존에 의한 카드뮴추출이 불완전하다. 이 경우에는 중화한 시료 일정량에 염산을 넣어 2 M의 염산산성으로 하여 강염기성 음이온교환수지컬럼(R ～ C1형, 지름 10 mm, 길이 220 mm)에 3 mL/min의 속도로 유출시켜 카드뮴을 흡착하고 염산(1 + 9)으로 씻어 준 다음 새로운 수집기에 질산(1 + 12)을 사용하여 용출하는 카드뮴을 받는다. 이 용출용액을 가지고 시험기준에 따라 실험 한다. 이때는 시험기준 중 타타르산용액(2 W/V %)으로 역추출하는 조작을 생략해도 된다.

7.2.9  바탕시험액을 대조용액으로 하여 건조한 여과지로 여과하고 층장 10 mL 흡수셀에 넣어 520 nm에서 시료용액의 흡광도를 측정한다.

7.2.10  바탕시험을 행하여 보정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  카드뮴 표준용액(1.0 mg/L) 0 ～ 30.0 mL를 단계적으로 취하여 약 30 mL로 한다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  7.2.6 이하 분석방법에 따라 실험하여 카드뮴의 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 카드뮴의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 카드뮴의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 카드뮴 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 카드뮴의 농도를 계산한다.

폐기물 중 카드뮴의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 카드뮴 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 카드뮴 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

“내용 없음”

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.001 mg 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06406.0
크롬	2010
(Chromium, Cr)

1.0  일반적 성질

크롬은 주기율표 6족에 속하는 원소로 원자번호 24, 원자량 51.996, 녹는점 1,890 ℃, 끓는점 2,482 ℃, 비중 7.20(28 ℃), 원자가 2, 3, 6이다. 단단한 고광택의 철회색 금속으로 강도와 내식성을 높이기 위해 합금으로 사용된다. 1797년 프랑스의 화학자 루이 니콜라 보클랭이 발견해 1년 뒤 금속으로 분리했으며, 이것의 다색 화합물의 이름을 따서 명명하였다. 크롬은 지각에 17번째로 많은 원소로, 항상 다른 원소(특히 산소)와 결합된 형태로 천연에 널리 분산되어 있다. 천연 크롬은 안정한 4개의 동위원소인 52Cr(83.76 ％), 53Cr(9.55 ％), 50Cr(4.31 ％), 54Cr(2.38 ％)의 혼합물로 이루어져 있다. 스테인리스강은 크롬과 철의 합금으로 크롬 함량이 10 ~ 26 ％이다. 크롬 합금은 기름관, 자동차 내장, 금속식기 같은 제품을 만드는 데 쓰인다. 크롬철석은 크롬 화합물을 만드는 원료와 내화물질로 사용되고 나트륨염인 크롬산나트륨(Na2CrO4)과 중크롬산나트륨(Na2Cr2O7)은 가죽 무두질, 금속 표면처리 및 여러 공업공정에서 촉매로 쓰인다. 크롬산은 주로 크롬 도금에 쓰이며, 세라믹에서 착색제로도 쓰인다. 산화크롬(Ⅲ)(Cr2O3)은 안료로 산화크롬의 수화물은 내화학성과 내열성이 필요할 때 사용된다.

2.0  적용 가능한 실험방법

크롬	정량한계	정밀도 (RSD)
원자흡수분광광도법	0.01 mg/L	± 25 % 이내
유도결합플라스마-원자발광분광법	0.007 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법 (다이페닐카바자이드법)	0.002 mg	± 25 % 이내

폐기물공정시험기준	ES 06406.1
크롬-원자흡수분광광도법	2010
(Chromium-Atomic Absorption Spectrophotometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 크롬의 측정방법으로, 크롬의 농도에 따라 다른 전처리 방법을 사용하여 시료를 분해한 후 농축 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화하여 원자흡수분광광도법으로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 크롬의 분석에 적용한다.

1.2.2  시료 중 크롬은 아세틸렌-공기 또는 아세틸렌-일산화이질소 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.2.3  정량범위는 사용하는 장치 및 측정조건 등에 따라 다르나 357.9 nm에서 최종용액 중에서 0.01 ～ 5 mg/L이고, 정량한계는 0.01 mg/L이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  공기-아세틸렌으로는 아세틸렌 유량이 많은 쪽이 감도가 높지만 철, 니켈의 방해가 많으며, 아세틸렌-일산화이질소는 방해는 적으나 감도가 낮다. 화학물질이 공기-아세틸렌 불꽃에서 분자상태로 존재하여 낮은 흡광도를 보일 때가 있다. 이는 불꽃의 온도가 너무 낮아 원자화가 일어나지 않는 경우와 안정한 산화물질로 바뀌어 불꽃에서 원자화가 일어나지 않는 경우에 발생한다.

1.3.2  염이 많은 시료를 분석하면 버너 헤드 부분에 고체가 생성되어 불꽃이 자주 꺼지고 버너 헤드를 청소해야 하는데 이를 방지하기 위해서는 시료를 묽혀 분석하거나, 메틸아이소부틸케톤 등을 사용하여 추출하여 분석한다.

1.3.3  시료 중에 칼륨, 나트륨, 리튬, 세슘과 같이 쉽게 이온화되는 원소가 1,000 mg/L 이상의 농도로 존재할 때에는 금속측정을 간섭한다. 이때에는 시료와 표준물질 모두에 이온 억제제(suppressant)로 염화칼륨을 첨가하거나 간섭이온을 매질과 유사하게 표준물질에 넣어 보정한다.

1.3.4  공기-아세틸렌 불꽃에서는 철, 니켈 등의 공존물질에 의한 방해영향이 크므로 이때는 황산나트륨을 1 % 정도 넣어서 측정한다.

2.0  용어정의

2.1  발광세기

금속원자를 적절한 방법으로 들뜨게 한 다음, 각 금속의 들뜸 상태에서 에너지준위가 낮은 상태로 전자가 되돌아가는 과정에서, 각 궤도간의 에너지 차이가 빛으로 방출 될 때의 빛에너지의 세기를 말한다.

2.2  바탕보정

원자흡수분광법에서 용액에 공존하는 여러 물질들에 의해 발생하는 스펙트럼 방해를 최소화시키기 위한 방법으로, 분석파장 변화, 불꽃 온도 상승, 복사선 완충제 추가, 또는 두 선 보정법, 연속 광원법, 제만(Zeeman) 효과법 등으로 스펙트럼 방해를 줄여 바탕보정을 실시할 수 있다.

2.3  용매추출

용매를 써서 고체 또는 액체시료 중에서 성분물질의 일종(때로는 2종 이상)을 용해시켜 분리하는 조작을 말하며 단순히 추출이라고도 하는 분리법이다.

2.4  인증표준물질

공인된 인증서가 첨부되고 각 지정된 양에 대하여 인증값, 측정불확도 및 소급성을 검증할 수 있는 표준물질로서, 현재 국내외에 상품화되어 있어 이를 용도 및 목적에 따라 선택, 구입할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  원자흡수분광광도계

원자흡수분광광도계(AAS, atomic absorption spectrophotometer)는 일반적으로 광원부, 시료원자화부, 파장선택부 및 측광부로 구성되어 있으며 단광속형과 복광속형으로 구분된다. 다원소 분석이나 내부표준물질법을 사용할 수 있는 다중 채널형(multi-channel)도 있다.

3.2  광원램프

원자흡수분광광도계에 사용하는 광원으로 좁은 선폭과 높은 휘도를 갖는 스펙트럼을 방사하는 크롬속빈음극램프를 사용한다.

3.3  기체

3.3.1  원자흡수분광광도계에 불꽃을 만들기 위해 사용하는 가연성기체와 조연성기체를 말하며, 이들의 조합은 아세틸렌-공기와 아세틸렌-일산화이질소를 사용한다. 일반적으로 가연성기체로 아세틸렌을 조연성기체로 공기를 사용한다.

3.3.2  수소-공기와 아세틸렌-공기는 거의 대부분의 원소 분석에 유효하게 사용할 수 있으며 특히 수소-공기는 원자 외 영역에서 불꽃자체에 의한 흡수가 적기 때문에 이 파장영역에서 흡수선을 갖는 원소의 분석에 적당하다.

3.3.3  아세틸렌-일산화이질소 불꽃은 불꽃의 온도가 높기 때문에 불꽃 중에서 해리하기 어려운 내화성산화물을 만들기 쉬운 원소의 분석에 적당하다.

3.3.4  어떠한 종류의 불꽃이라도 가연성기체와 조연성기체의 혼합비는 감도에 크게 영향을 주므로 금속의 종류에 따라 최적혼합비를 선택하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  황산제일철암모늄용액

황산제일철암모늄․6수화물(ammonium ferrous sulfate hexahydrate,(NH4)2Fe(SO4)2․6H2O, 분자량 : 392.17) 3.5 g을 황산 0.5 mL와 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.2  질산암모늄용액(1 W/V %)

질산암모늄(ammonium nitrate, NH4NO3, 분자량 : 80.04) 10 g을 정제수 1 L에 녹인다.

4.1.3  황산암모늄용액(40 W/V %)

황산암모늄(ammonium sulfate, (NH4)2SO4, 분자량 : 132.14) 40 g 을 메틸알코올/메탄올 100 mL에 녹인다.

4.1.4  과망간산칼륨용액(0.3 W/V %)

과망간산칼륨(potassium permanganate, KMnO4, 분자량 : 158.03) 3.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 후 갈색병에 보존한다.

4.1.5  트라이옥실아민․메틸아이소부틸케톤용액(3 W/V %)

트라이옥실아민(trioxylamine, C21H45N3, 339.60) 3 mL을 메틸아이소부틸케톤(methylisobuthylketone, CH3COCH2CH(CH3)2, 분자량 : 100.16)에 녹여서 100 mL로 한다.

4.1.6  황산나트륨

황산나트륨(sodium sulfate anhydrous, Na2SO4, 분자량 : 142.04)을 사용하며 바탕시험 결과 금속류가 방법검출한계 이하이어야 한다.

4.1.7  메틸알코올/메탄올

메틸알코올/메탄올(methanol, CH3OH, 분자량 : 32.04)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.8  암모니아수(1 + 4)

암모니아수(ammonia water) 20 mL를 정제수 80 mL에 희석시킨다.

4.1.9  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.10  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.11  질산(1 + 2)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 500 mL 넣은 다음 진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01) 333 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.12  황산용액(1 M)

반응용기에 정제수를 약 150 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 11.1 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 200 mL 부피플라스크에 옮겨 정제수로 정확히 200 mL가 되도록 채운다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  크롬 표준원액(1,000 mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, Cr2K2O7, 분자량 : 294.18) 0.283 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  크롬 표준용액(10.0 mg/L)

크롬 표준원액(1,000 mg/L) 1.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계 부근의 농도를 첨가한 표준용액 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 폐기물 기준이 되는 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 폐기물시료를 4개 이상 준비하여. 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내고 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 상대표준편차(RSD)로 산출하며 측정한 결과 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 중에 유기물 및 현탁물질이 많은 경우

ES 06150 시료의 준비 중 7.3 산분해법에 따른다.

7.1.2  액상 폐기물시료 또는 용출용액중의 크롬함량이 미량으로서 유기물 및 현탁물질을 거의 함유하지 않는 시료일 경우

7.1.2.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 취하여 비커에 넣고 시료 100 mL당 황산 2 mL를 넣어 가열하여 끓이고 공기 중에서 식힌 후 황산제일철암모늄용액 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 질산 2 mL를 넣어 끓여서 철을 산화시킨 다음 공기 중에서 식힌 후 암모니아수(1 + 4)를 넣어 약 알칼리성으로 하여 준다.

7.1.2.2  암모니아 냄새가 없어질 때까지 끓이고 뜨거운 상태로 약 20분간 정치하여 수산화철과 크롬을 공침시키고 침전은 여과한다. 여과지의 잔류물을 온 1 % 질산암모늄용액으로 2회 씻은 다음 여과액과 씻은 액은 버리고 침전은 온 질산(1 + 2) 소량을 사용하여 녹이고 여과지를 온수로 씻는다. 여과액 및 씻은 액을 합하여 0.1 ～ 1 N 산성용액으로 하여 일정량으로 한다.

7.1.3   질산-황산에 의한 유기물 분해에 따라 전처리하는 경우

ES 06150 시료의 준비 중 7.3.3 질산-황산에 의한 유기물 분해에 따라 전처리하여 다음과 같이 수행한다.

7.1.3.1  일정량으로 한 시료용액 적당량(크롬으로서 0.005 ～ 0.1 mg 함유)을 취하여 과망간산칼륨용액(0.3 %) 몇 방울을 넣어 가열하여 과망간산의 엷은 홍색이 없어지면 다시 과망간산칼륨용액(0.3 %)을 한 방울 넣어 5분간 끓인다. 과망간산의 엷은 홍색이 남을 때까지 이 조작을 반복한다.

7.1.3.2  수냉하여 250 mL 분별깔때기에 옮기고 황산암모늄용액(40 %)  10 mL,   황산용액(1 M) 5 mL 및 정제수를 넣어 전량을 100 mL로 하고 트라이옥실아민․메틸아이소부틸케톤용액(3 %) 20 mL를 넣어 5분간 흔들어 섞고 정치하여 메틸아이소부틸케톤층을 취한다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리에서 얻은 실험용액을 크롬 속빈음극램프를 사용하여 357.9 nm에서 측정한다.

7.2.2  시료에서 측정한 각 금속의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.2.3  바탕시험을 행하여 보정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  크롬 표준용액(10.0 mg/L) 0 ～ 50.0 mL를 단계적으로 100 mL 부피 플라스크에 넣고 시료와 같은 산의 농도가 되게 산을 넣은 다음 표선까지 정제수를 넣는다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  7.1.3 질산-황산에 의한 유기물 분해에 따라 전처리하는 경우는 크롬 표준용액(10.0 mg/L) 0 ～ 10.0 mL를 단계적으로 100 mL 부피 플라스크에 넣고 황산암모늄(40 %) 10 mL, 황산용액(1 M) 5 mL를 넣은 다음 표선까지 정제수를 넣는다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.3  앞에서 준비한 표준용액을 크롬 속빈음극램프를 사용하여 357.9 nm에서 측정하여 크롬의 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다. 이때 크롬의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 크롬의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 1]  공기-아세틸렌 불꽃에서는 철, 니켈 등의 공존물질에 의한 방해영향이 크므로 이때는 황산나트륨을 1 % 정도를 넣어서 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 크롬 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 크롬의 농도를 계산한다.

폐기물 중 크롬의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 크롬 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 크롬 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 7130, 1986, Cadmium (AA, Direct Aspiration)

9.2  US EPA Method 7190, 1986, Chromium (AA, Direct Aspiration)

9.3  Standard Method 3010 B, 1993, Metal Sampling and sample preservation.

9.4  US EPA Method 7000B, 1992, Flame Atomic Absorption Spectrophotometry.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.01 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 이내 75 ～ 125

폐기물공정시험기준	ES 06406.2
크롬-유도결합플라스마 원자발광분광법	2010
(Chromium-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 크롬의 측정방법으로, 크롬의 농도에 따라 다른 전처리 방법을 사용하여 시료를 분해한 후 농축 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행한다. 이 시험기준은 ES 06400.2 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06406.3
크롬-자외선/가시선 분광법	2010
(Chromium-UV/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 크롬을 자외선/가시선 분광법으로 측정하는 방법으로 시료 중에 총 크롬을 과망간산칼륨을 사용하여 6가크롬으로 산화시킨 다음 산성에서 다이페닐카바자이드와 반응하여 생성되는 적자색 착화합물의 흡광도를 540 nm에서 측정하여 총크롬을 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 총 크롬의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 크롬의 정량범위는 0.002 ～ 0.05 mg이고 정량한계는 0.002 mg이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  시료 중 철이 2.5 mg 이하로 공존할 경우에는 다이페닐카바자이드용액을 넣기 전에 피로인산나트륨․10수화물용액(5 %) 2 mL를 넣어 주면 간섭을 줄일 수 있다.

1.3.2  철 및 기타 방해원소를 다량 함유한 경우 아래와 같이 방해물질을 제거한다.

1.3.2.1  시료 적당량(크롬으로서 0.05  mg 이하 함유)을 분별깔때기에 넣고 시료 20 mL에 대하여 황산(1 + 1)을 5 mL의 비율로 넣어 산 농도를 약 3.6 N로 조절하고 과망간산칼륨용액(0.3 %)을 한 방울씩 넣어 액의 색을 엷은 홍색으로 한 다음 쿠페론용액(5 W/V %) 5 mL, 클로로폼 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 클로로폼 층을 분리한다.

1.3.2.2  수층을 100 mL 비커에 옮기고 증발 건조한다. 잔사에 소량의 황산 및 질산을 넣고 다시 증발 건조하여 유기물질을 분해한 다음 황산(1 + 9) 3 mL와 정제수 약 30 mL를 넣어 녹이고 7.2.2 이하에 따라 실험한다.

1.3.3  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.3.1  탄산나트륨용액(2 W/V %)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40 ～ 50 ℃로 약 10분간 가열한다.

1.3.3.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1 + 5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.3.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

1.3.4  흡광도의 측정값이 0.2 ～ 0.8의 범위에 들도록 실험용액의 농도를 조절한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  자외선/가시선 분광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러 가지 형식이 있다.

그림 1. 자외선/가시선 분광광도계

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370 nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370 nm 이하 일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10 mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 실험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80 % 까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.3  황산(1 + 9)

반응용기에 정제수를 90 mL를 채운 후 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 10 mL를 넣어 흔들어 섞은 뒤 식힌 다음 사용한다.

4.1.4  과망간산칼륨용액(0.3 W/V %)

과망간산칼륨(potassium permanganate, KMnO4, 분자량 : 158.03) 3.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 후 갈색병에 보존한다.

4.1.5  요소용액(20 W/V %)

요소(urea, CH4N2O, 분자량 : 60.06) 20 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.6  아질산나트륨용액(2 W/V %)

아질산나트륨(sodium nitrite, NaNO2, 분자량 : 69.00) 20 g을 정제수 1 L에 녹인다.

4.1.7  다이페닐카바자이드용액(1 W/V %)

다이페닐카바자이드(diphenylcarbazide, C13H14N4O, 분자량 : 242.28) 10 g을 정제수 1 L 에 녹인다.

4.1.8  무수황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 순도 98 % 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300 ℃에서 하루 밤 구워서 사용한다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  크롬 표준원액(1,000 mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, Cr2K2O7, 분자량 : 294.18) 0.283 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  크롬 표준용액(100.0 mg/L)

크롬 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 50 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  크롬 표준용액(2.0 mg/L)

크롬 표준용액(100.0 mg/L) 2.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 크롬 표준용액을 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1   질산-황산에 의한 유기물 분해에 따라 전처리하는 경우

ES 06150 시료의 준비 중 7.3.3 질산-황산에 의한 유기물 분해에 따라 전처리한다.

[주 1]  황산의 백연이 발생하기 시작할 때 강열을 하면 무수황산크롬의 불용성침전이 생성되므로 필요이상의 강열은 하지 않아야 한다.

7.1.2  철 및 기타 방해원소를 다량 함유한 경우

7.1.2.1  시료 적당량(크롬으로서 0.05  mg 이하 함유)을 분별깔때기에 넣고 시료 20 mL에 대하여 황산(1 + 1)을 5 mL의 비율로 넣어 산 농도를 약 3.6 N로 조절하고 과망간산칼륨용액(0.3 %)을 한 방울씩 넣어 액의 색을 엷은 홍색으로 한 다음 쿠페론용액(5 W/V %) 5 mL, 클로로폼 10 mL를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 클로로폼 층을 분리한다.

7.1.2.2  수층을 100 mL 비커에 옮기고 증발 건조한다. 잔사에 소량의 황산 및 질산을 넣고 다시 증발 건조하여 유기물질을 분해한 다음 황산(1 + 9) 3 mL와 정제수 약 30 mL를 넣어 녹이고 7.2.2 이하에 따라 실험한다.

7.1.3  크롬함량이 미량으로서 비교적 깨끗한 경우

7.1.3.1  시료 적당량을   취하여 시료 100 mL당 황산 2 mL를 넣어 가열하여 끓이고 공기중에 식힌다.

7.1.3.2  황산제일철암모늄용액 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 질산 2 mL를 넣어 끓여서 철을 산화시킨 다음 공기중에 식히고 암모니아수(1 + 4)를 넣어 약알칼리성으로 하여준다.  암모니아 냄새가 없어질 때까지 끓이고 뜨거 운 상태로 약 20분간 정치하여 침전을 여과한다.

7.1.3.3  온 질산암모늄용액(1 %)으로 2회 씻고 여과액과 씻은 액은 버린다. 침전을 황산(1 + 15) 5 mL에 녹이고 여과지를 온수로 씻어서 여과액 및 씻은 액을 합하여 이하 7.2 분석방법에 따라 시험한다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리한 시료 적당량(크롬으로서 0.002 ～ 0.05 mg을 함유)을 100 mL 비커에 취하여 시료의 전처리방법에서 사용한 황산 양을 포함하여 전량이 0.3 mL가 되도록 황산(1 + 9)을 넣고 가열하여 황산의 백연이 발생하면 공기 중에서 식힌다.

[주 2]  발색 시 황산의 최적농도는 0.1 M이다. 시료의 전처리에서 다량의 황산을 사용하였을 경우에는 시료에 무수황산나트륨 20 mg을 넣고 가열하여 황산의 백연을 발생시켜 황산을 제거한 다음 황산(1 + 9) 3 mL를 넣고 실험한다.

7.2.2  정제수 약 30 mL를 넣고 가열하여 잔류물을 녹인 다음 주의하여 과망간산칼륨용액(0.3 %)을 한 방울씩 넣어 착색시키고 과망간산의 엷은 홍색이 없어지면 다시 과망간산칼륨용액(0.3 %) 한 방울씩을 넣어 5분간 끓인다. 과망간산의 엷은 홍색이 남을 때까지 이 조작을 반복한다.

7.2.3  냉각시키고 요소용액(20 %) 10 mL를 넣고 세게 흔들어 섞으면서 아질산나트륨용액(2 W/V %)을 한 방울씩 넣어 과잉의 과망간산 및 이산화망간을 분해하여 무색으로 한다.

7.2.4  냉각하여 액의 온도를 15 ℃로 하고 50 mL 부피플라스크에 옮겨 다이페닐카르바지드용액(1 W/V %) 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 정제수를 표선까지 채워 흔들어 섞은 다음 5분간 방치하고 이 용액의 일부를 층장 10 mm 흡수셀에 옮겨 시료용액으로 한다. 따로 정제수 약 30 mL를 취하여 100 mL 비커에 넣고 황산(1 + 9) 3 mL를 넣고 시료의 시험기준에 따라 실험하여 바탕시험액으로 한다.

[주 3]  시료 중 철이 2.5 mg 이하로 공존할 경우에는 다이페닐카르바지드용액을 넣기 전에 피로인산나트륨․10수화물용액(5 %) 2 mL를 넣어 주면 영향이 없다.

7.2.5  바탕시험액을 대조용액으로 하여 540 nm에서 시료용액의 흡광도를 측정하고 미리 작성한 검정곡선으로부터 크롬의 양을 구하고 농도(mg/L)를 계산한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  크롬 표준용액(2.0 mg/L) 0 ～ 25.0 mL를 100 mL 비커에 취하여 넣고 황산(1 + 9) 3 mL 넣는다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  분석방법(7.2.2 ～ 7.2.4)에 따라 시험하여 크롬의 양과 흡광도와의 관계선을 작성한다. 크롬의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 크롬의 흡광도를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 크롬 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 크롬의 농도를 계산한다.

폐기물 중 크롬의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 크롬 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 크롬 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

“내용 없음”

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.02 mg 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06407.0
6가크롬	2010
(Hexachromium, Cr6+)

1.0  일반적 성질

크롬은 주기율표 6족에 속하는 원소로 원자번호 24, 원자량 51.996, 녹는점 1,890 ℃, 끓는점 2,482 ℃, 비중 7.20(28 ℃), 원자가 2, 3, 6이다. 단단한 고광택의 철회색 금속으로 강도와 내식성을 높이기 위해 합금으로 사용된다. 수중에서는 주로 3가크롬과 6가크롬으로 존재하고 6가크롬은 독성이 강하여 다량으로 섭취할 경우 장궤양, 구토, 설사, 요결핍, 폐암, 비중격천공증상이 나타날 수 있다.

2.0  적용 가능한 시험방법

크롬	정량한계	정밀도 (RSD)
원자흡수분광광도법	0.01 mg/L	± 25 % 이내
유도결합플라스마-원자발광분광법	0.007 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법 (다이페닐카바자이드법)	0.002 mg	± 25 % 이내

폐기물공정시험기준	ES 06407.1
6가크롬-원자흡수분광광도법	2010
(Hexavalent Chromium--Atomic Absorption Spectrophotometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 6가크롬의 측정방법으로, 3가크롬을 선택적으로 침전하여 제거한 후 6가크롬을 환원 및 침전시켜 전처리한 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화하여 원자흡수분광광도법으로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 6가크롬의 분석에 적용한다.

1.2.2  시료 중 크롬은 아세틸렌-공기 또는 아세틸렌-산화이질소 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.2.3  정량범위는 사용하는 장치 및 측정조건 등에 따라 다르나 357.9 nm에서 0.01 ～ 5 mg/L이다. 공기, 아세틸렌으로는 아세틸렌 유량이 많은 쪽이 감도가 높지만 철, 니켈의 방해가 많으며, 아세틸렌-산화이질소는 방해는 적으나 감도가 낮다. 이 방법에 따라 실험할 경우 정량한계는 0.01 mg/L이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  공기, 아세틸렌으로는 아세틸렌 유량이 많은 쪽이 감도가 높지만 철, 니켈의 방해가 많으며, 아세틸렌-산화이질소는 방해는 적으나 감도가 낮다.

1.3.2  염이 많은 시료를 분석하면 버너 헤드 부분에 고체가 생성되어 불꽃이 자주 꺼지고 버너 헤드를 청소해야 하는데 이를 방지하기 위해서는 시료를 묽혀 분석하거나, 메틸아이소부틸케톤 등을 사용하여 추출하여 분석한다.

1.3.3  시료 중에 칼륨, 나트륨, 리튬, 세슘과 같이 쉽게 이온화되는 원소가 1,000 mg/L 이상의 농도로 존재할 때에는 금속측정을 간섭한다. 이때에는 시료와 표준물질 모두에 이온 억제제(suppressant)로 염화칼륨을 첨가하거나 간섭이온을 매질과 유사하게 표준물질에 넣어 보정한다.

1.3.4  공기-아세틸렌 불꽃에서는 철, 니켈 등의 공존물질에 의한 방해영향이 크므로 이때는 황산나트륨을 1 % 정도 넣어서 측정한다.

2.0  용어정의

2.1  발광세기

금속원자를 적절한 방법으로 들뜨게 한 다음, 각 금속의 들뜸 상태에서 에너지준위가 낮은 상태로 전자가 되돌아가는 과정에서, 각 궤도간의 에너지 차이가 빛으로 방출 될 때의 빛에너지의 세기를 말한다.

2.2  바탕보정

원자흡수분광법에서 용액에 공존하는 여러 물질들에 의해 발생하는 스펙트럼 방해를 최소화시키기 위한 방법으로, 분석파장 변화, 불꽃 온도 상승, 복사선 완충제 추가, 또는 두 선 보정법, 연속 광원법, 제만(Zeeman) 효과법 등으로 스펙트럼 방해를 줄여 바탕보정을 실시할 수 있다.

2.3  용매추출

용매를 써서 고체 또는 액체시료 중에서 성분물질의 일종(때로는 2종 이상)을 용해시켜 분리하는 조작을 말하며 단순히 추출이라고도 하는 분리법이다.

2.4  인증표준물질

공인된 인증서가 첨부되고 각 지정된 양에 대하여 인증값, 측정불확도 및 소급성을 검증할 수 있는 표준물질로서, 현재 국내외에 상품화되어 있어 이를 용도 및 목적에 따라 선택, 구입할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  원자흡수분광광도계

원자흡수분광광도계(AAS, atomic absorption spectrophotometer)는 일반적으로 광원부, 시료원자화부, 파장선택부 및 측광부로 구성되어 있으며 단광속형과 복광속형으로 구분된다. 다원소 분석이나 내부표준물질법을 사용할 수 있는 다중 채널형(multi-channel)도 있다.

3.2  광원램프

원자흡수분광광도계에 사용하는 광원으로 좁은 선폭과 높은 휘도를 갖는 스펙트럼을 방사하는 크롬속빈음극램프를 사용한다.

3.3  기체

3.3.1  원자흡수분광광도계에 불꽃을 만들기 위해 사용하는 가연성기체와 조연성기체를 말하며, 이들의 조합은 아세틸렌-공기와 아세틸렌-아산화질소를 사용한다. 일반적으로 가연성기체로 아세틸렌을 조연성기체로 공기를 사용한다.

3.3.2  수소-공기와 아세틸렌-공기는 거의 대부분의 원소 분석에 유효하게 사용할 수 있으며 특히 수소-공기는 원자 외 영역에서 불꽃자체에 의한 흡수가 적기 때문에 이 파장영역에서 흡수선을 갖는 원소의 분석에 적당하다.

3.3.3  아세틸렌-아산화질소 불꽃은 불꽃의 온도가 높기 때문에 불꽃 중에서 해리하기 어려운 내화성산화물을 만들기 쉬운 원소의 분석에 적당하다. 알루미늄 분석에 아산화질소 및 아세틸렌을 사용한다.

3.3.4  프로판-공기 불꽃은 불꽃온도가 낮고 일부 원소에 대하여 높은 감도를 나타낸다.

3.3.5  어떠한 종류의 불꽃이라도 가연성기체와 조연성기체의 혼합비는 감도에 크게 영향을 주므로 금속의 종류에 따라 최적혼합비를 선택하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산

염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  질산

진한질산(nitric acid, HNO3, 분자량 : 63.01)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.3   황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.4  질산(1 + 2)

1 L 부피플라스크에 정제수를 약 500 mL 넣은 다음 진한질산(nitric acid, HNO3, 63.01) 333 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1 L가 되도록 채운다.

4.1.5  황산용액(0.5 M)

반응용기에 정제수를 약 150 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 5.56 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 200 mL 부피플라스크에 옮겨 정제수로 정확히 200 mL가 되도록 채운다.

4.1.6  황산용액(1 M)

반응용기에 정제수를 약 150 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 11.1 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 200 mL 부피플라스크에 옮겨 정제수로 정확히 200 mL가 되도록 채운다.

4.1.7  수산화나트륨용액(1 M)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 40.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.8  암모니아수(1 + 4)

암모니아수(ammonia water) 20 mL를 정제수 80 mL에 희석시킨다.

4.1.9  질산암모늄용액(1 W/V %)

질산암모늄(ammonium nitrate, NH4NO3, 분자량 : 80.04) 10 g을 정제수 1 L에 녹인다.

4.1.10  황산제일철암모늄용액

황산제일철암모늄․6수화물(ammonium ferrous sulfate hexahydrate, (NH4)2Fe(SO4)2․6H2O, 분자량 : 392.17) 3.5 g을 황산 0.5 mL와 정제수에 녹여 100 mL로 한다.

4.1.11  황산제이철암모늄용액

황산제이철암모늄․12수화물(ammonium ferric sulfate dodecahydrate, NH4Fe(SO4)2․12H2O, 분자량 : 482.25) 5 g을 황산(1 + 1) 1 mL에 녹이고 정제수를 넣어 100 mL로 한다.

4.1.12  황산암모늄용액(40 W/V %)

황산암모늄(ammonium sulfate, (NH4)2SO4, 분자량 : 132.14) 40 g 을 메틸알코올/메탄올 100 mL에 녹인다.

4.1.13  트라이옥실아민․메틸아이소부틸케톤용액(3 W/V %)

트라이옥실아민(trioxylamine, C21H45N3, 분자량 : 339.60) 3 mL을 메틸아이소부틸케톤(methylisobuthylketone, CH3COCH2CH(CH3)2, 분자량 : 100.16)에 녹여서 100 mL로 한다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  크롬 표준원액(1,000 mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, Cr2K2O7, 분자량 : 294.18) 0.283 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  크롬 표준용액(10.0 mg/L)

크롬 표준원액(1,000 mg/L) 10.0 mL를 1.0 L 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계 부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 폐기물 기준이 되는 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 폐기물시료를 4개 이상 준비하여. 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내고 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 산출하며 측정한 결과 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 중 3가크롬이 존재하지 않을 경우

액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 여과하고 염산 또는 질산을 넣어 0.1 ～ 1 M 산성용액으로 하여 정제수를 넣어 일정부피로 한다.

7.1.2  시료 중 3가크롬이 공존하고 6가크롬이 미량 존재할 경우

7.1.2.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량(500 mL 이하)에 황산제이철암모늄용액 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 암모니아수(1 + 4)를 넣어 약 알칼리성으로 하여 암모니아 냄새가 거의 없어질 때까지 약하게 끓이고 뜨거운 상태로 정치하여 침전시키고 여과한다. 여과지의 잔류물을 온 질산암모늄용액(1 %)으로 2회 씻은 다음 여과액과 씻은 액을 합하여 비커에  넣는다.

7.1.2.2  여과액과 씻은 액을 취하여 비커에 넣고 시료 100 mL당 황산 2 mL를 넣어 가열하여 끓이고 공기 중에서 식힌 다음 황산제일철암모늄용액 1 mL를 넣어 흔들어 섞고 질산 2 mL를 넣어 끓여서 철을 산화시킨 다음 공기 중에서 식혀 암모니아수(1 + 4)를 넣어 약 알칼리성으로 하여 준다.

7.1.2.3  암모니아 냄새가 없어질 때까지 끓이고 뜨거운 상태로 약 20분간 정치하여 수산화철과 크롬을 공침시키고 침전은 여과한다. 여과지의 잔류물을 따듯한 질산암모늄용액(1 %)으로 2회 씻은 다음 여과액과 씻은 액은 버리고 침전은 따듯한 질산(1 + 2) 소량을 사용하여 녹이고 여과지를 온수로 씻는다.

7.1.2.4  여과액 및 씻은 액을 합하여 0.1 ～ 1 N 산성용액으로 하여 일정량으로 한다.

7.1.3  6가크롬으로서 0.005 ~ 0.1 mg 함유할 경우

액상 폐기물 시료 또는 용출용액에 적당량(6가크롬으로서 0.005 ～ 0.1 mg 함유)을 취하여 수산화나트륨용액(1 M) 또는 황산용액(0.5 M)으로 중화한 다음 250 mL 분별깔때기에 옮기고 황산암모늄용액(40 %) 10 mL, 황산용액(1 M) 10 mL와 정제수를 넣어 전량을 100 mL로 하여 흔들어 섞고 트라이옥실아민․메틸아이소부틸케톤용액(3 %) 20 mL를 넣어 5분간 세게 흔들어 섞은 다음 정치하여 메틸아이소부틸케톤층을 취한다.

7.2  분석방법

7.2.1  전처리에서 얻은 실험용액을 크롬 속빈음극램프를 사용하여 357.9 nm에서 측정한다.

7.2.2  시료에서 측정한 금속의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.2.3  바탕시험을 행하여 보정한다.

7.3  검정곡선의 작성

ES 06406.1 크롬-원자흡수분광광도법의 7.2 분석방법에 따른다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 6가크롬 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 6가크롬의 농도를 계산한다.

폐기물 중 6가크롬의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 6가크롬 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 6가크롬 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 7195 (SW-846), 1986, Chromium, Hexavalent (Coprecipitation).

9.2  US EPA Method 7000B, 1992, Flame Atomic Absorption Spectrophotometry.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.01 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험기준	ES 06407.2
6가크롬-유도결합플라스마-원자발광분광법	2010
(Hexavalent chromium-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험기준은 폐기물 중에 6가크롬의 측정방법으로, 3가크롬을 선택적으로 침전하여 제거한 후 6가크롬을 환원 및 침전시켜 전처리한 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행한다. 이 시험기준은 ES 06400.2 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

폐기물공정시험기준	ES 06407.3a
6가크롬-자외선/가시선 분광법	2014
(Hexavalent Chromium-UV/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 6가크롬을 자외선/가시선 분광법으로 측정하는 방법으로 시료 중에 6가크롬을 다이페닐카바자이드와 반응시켜 생성하는 적자색의 착화합물의 흡광도를 540 nm에서 측정하여 6가크롬을 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 6가크롬의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 6가크롬의 정량범위는 0.002 ～ 0.05 mg이고 정량한계는 0.002 mg이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  시료 중에 잔류염소가 공존하면 발색을 방해한다. 이때는 시료에 수산화나트륨용액(20 W/V %)을 넣어 pH 12정도로 조절한 다음 입상활성탄을 10 % 정도 되게 넣고 자석교반기로 약 30분간 교반하여 여과한 액을 시료로 사용한다.

1.3.2  시료 중 철이 2.5 mg 이하로 공존할 경우에는 다이페닐카바자이드용액을 넣기 전에 피로인산나트륨․10수화물용액(5 %) 2 mL를 넣어 주면 영향이 없다.

1.3.3  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.3.1  탄산나트륨용액(2 W/V %)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40 ～ 50 ℃로 약 10분간 가열한다.

1.3.3.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1 + 5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.3.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  자외선/가시선 분광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러 가지 형식이 있다.

그림 1. 자외선/가시선 분광광도계

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료 액의 흡수파장이 약 370 nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370 nm 이하 일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10 mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 실험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80 %까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  수산화나트륨(1 M)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 분자량 : 40.00) 40.0 g을 정제수에 녹여 1 L로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.2  황산용액(0.5 M)

반응용기에 정제수를 약 150 mL 넣은 다음 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 5.56 mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 식힌 다음 200 mL 부피플라스크에 옮겨 정제수로 정확히 200 mL가 되도록 채운다.

4.1.3  황산(1 + 9)

반응용기에 정제수 90 mL를 넣고 황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08) 10 mL를 서서히 가해 섞고 식힌 다음 사용한다.

4.1.4  다이페닐카바자이드용액(1 W/V %)

다이페닐카바자이드(diphenylcarbazide, C13H14N4O, 분자량 : 242.28) 0.5 g을 아세톤 25 mL에 녹이고 정제수 25 mL를 넣어 50 mL로 한다. 이 용액은 약 7일 내에 사용하여야 한다.

4.1.5  에틸알코올(95 W/V %)

에틸알코올(ethanol, C2H5OH, 분자량 : 46.07)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.2  표준용액

모든 표준원액은 표준용액을 제조하는데 사용한다. 표준원액은 최대 1년까지 사용할 수 있으나 10 mg/L 이하의 표준용액은 최소한 1개월 마다 새로 조제해야 한다.

4.2.1  크롬 표준원액(1,000 mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, Cr2K2O7, 분자량 : 294.18) 0.283 g을 100 mL 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 1 mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  크롬 표준용액(100.0 mg/L)

크롬 표준원액(1,000 mg/L) 5.0 mL를 50 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  크롬 표준용액(2.0 mg/L)

크롬 표준용액(100 mg/L) 2.0 mL를 100 mL 부피플라스크에 넣고 진한질산 약 3 mL을 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

폐기물시료 채취 및 관리는 ES 06130 시료의 채취에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 측정한다. 정량한계 부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하여 각 시료를 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하 이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상이어야 하고 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 크롬 표준용액을 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량(6가크롬으로서 0.05 mg 이하 함유)을 50 mL 부피플라스크에 넣고 수산화나트륨(1 M) 또는 황산용액(0.5 M)으로 중화시킨 후 황산(1 + 9) 3 mL를 넣어 흔들어 섞고 액온을 15 ℃로 냉각한 다음, 다이페닐카바자이드용액(1 W/V %) 1 mL를 넣고 바로 흔들어 섞어준 후 정제수를 표선까지 채워 5분간 방치한다. 이 용액의 일부를 층장 10 mL 흡수셀에 옮겨 시료용액으로 한다.

7.1.2  따로 100 mL 비커에 앞에서 분취한 시료와 동량을 취하여 황산(1 + 9) 3 mL를 넣고 에틸알코올(95 W/V %) 소량을 넣어 끓여서 6가크롬을 3가크롬으로 환원시킨 후 액온을 15 ℃로 냉각하여 50 mL 부피플라스크에 옮긴 다음 다이페닐카바자이드용액(1 W/V %) 1 mL를 넣고 정제수를 넣어 표선까지 채워 잘 흔들어 섞고 5분간 방치한 다음 바탕시험액으로 한다.

7.2  분석방법

바탕시험액을 대조용액으로 하여 540 nm에서 시료용액의 흡광도를 측정하고 미리 작성한 검정곡선으로부터 6가크롬의 양을 구하고 농도(mg/L)를 산출한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  6가크롬 표준용액(2.0 mg/L) 0 ～ 25.0 mL를 50 mL 부피플라스크에 넣는다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이하 7.1 전처리에 따라 실험하여 6가크롬의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 6가크롬의 흡광도를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

8.0  결과보고

8.1  농도계산

최종 용액 중에 6가크롬 측정값으로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 6가크롬의 농도를 계산한다.

폐기물 중 6가크롬의 농도(mg/L) = [eqn: {(C _{1} -C _{0} )} over {V _{0}} TIMES V _{s}]              (식 1)

여기서, C1 : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 6가크롬 농도(mg/L)

C0 : 검정곡선에서 얻어진 바탕시험용액의 6가크롬 농도(mg/L)

V0 : 전처리에 사용된 시료량(mL)

Vs : 전처리 후 표선맞춘 시료량(mL)

9.0  참고자료

“내용 없음”

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.002 mg 결정계수(R2) ≥ 0.98 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

폐기물공정시험방법	ES 06501.1
유기인-기체크로마토그래피	2010
(Organophosphorus Pesticides-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 유기인 화합물 중 이피엔, 파라티온, 메틸디메톤, 다이아지논 및 펜토에이트의 측정방법으로서, 유기인화합물을 기체크로마토그래프로 분리한 다음 질소인 검출기 또는 불꽃광도 검출기로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 유기인 화합물 중 이피엔, 파라티온, 메틸디메톤, 다이아지논 및 펜토에이트의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준은 기체크로마토그래프로 분리한 다음 질소인 검출기 또는 불꽃광도 검출기로 측정하는 방법이다.

1.2.3  이 방법에 의한 정량한계는 사용하는 장치 및 측정조건에 따라 다르나 각 성분 당 0.0005 mg/L 이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  추출 용매 안에 함유하고 있는 불순물이 분석을 방해할 수 있다. 이 경우 바탕시료나 시약바탕시료를 분석하여 확인할 수 있다. 방해물질이 존재하면 용매를 증류하거나 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 제거한다. 고순도의 시약이나 용매를 사용하면 방해물질을 최소화할 수 있다.

1.3.2  유리기구류는 세정제, 수돗물, 정제수 그리고 아세톤으로 차례로 닦아준 후 400 ℃에서 15 ～ 30분 동안 가열한 후 식혀 알루미늄박으로 덮어 깨끗한 곳에 보관하여 사용한다.

1.3.3  매트릭스로부터 추출되어 나오는 방해물질이 있을 수 있는데 이는 시료마다 다르다. 만약 방해가 심하면 추가적으로 플로리실과 같은 고체상 정제과정이 필요하다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20 ～ 0.35 mm, 필름두께 0.1 ～ 0.50 µm, 길이 15 ～ 60 m의 cross-linked methylsilicone 또는 cross-linked 5 % phenylmethylsilicone 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999 %이상의 헬륨(또는 질소)을 사용하며 유량은 0.5 ～ 4 mL/min, 시료 도입부 온도는 200 ～ 250 ℃, 컬럼온도는 40 ～ 280 ℃로 사용한다.

3.1.3  질소인 검출기 또는 불꽃광도 검출기

질소인 검출기(nitrogen phosphorus detector, NPD) 또는 불꽃광도 검출기(flame photometric detector, FPD)는 질소나 인이 불꽃 또는 열에서 생성된 이온이 루비듐 염과 반응하여 전자를 전달하여 이때 흐르는 전자가 포착되어 전류의 흐름으로 바꾸어 측정하는 방법으로 유기인 화합물 및 유기질소화합물을 선택적으로 검출할 수 있다.

[비고 1] 검출기는 불꽃광형검출기 대신에 알칼리열 이온화 검출기 또는 전자 포획형 검출기를 사용할 수 있다.

3.1.4  기체크로마토그래프의 조건은 표 2와 같이 수행할 수 있다.

3.2  구테루나 다니쉬 농축기

3.3  정제용 컬럼

다음 중 한 종류를 선택하여 사용한다.

3.3.1  실리카겔 컬럼

3.3.1.1  크로마토그래프용 실리카겔 1.0 g을 노말헥산 10 mL를 넣어 혼합한다.

3.3.1.2  관의 밑바닥에 헥산 전개액으로 습윤시킨 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 그 위에 혼합물을 흘려 넣는다. 소량의 헥산 전개액으로 관의 내벽을 씻어 주고 하부의 콕을 열어 헥산 전개액을 유출시킨다.

3.3.1.3  혼합물이 침착하여 안정화되고 헥산 전개액의 액면이 혼합물의 상단에 이르면 콕을 닫는다.(그림 2)

그림 1. 구데르나다니쉬 농축기           그림 2. 실리카겔 컬럼

3.3.2  플로리실 컬럼

3.3.2.1  안지름 10 mm, 길이 300 mm의 유리관 하부에 콕을 부착한 것으로 밑바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 크로마토그래프용 노말헥산 10 mL로 관의 내부를 씻어준 다음 헥산이 탈지면 또는 유리섬유의 위까지 잠기도록 한다.

3.3.2.2  플로리실(입경 147 ～ 246 µm, 130 ℃ 3시간 건조 후 데시케이터에서 30분간 방치하여 냉각한 것) 3 g을 비커에 넣고 크로마토그래프용 노말헥산 10 mL를 넣어 유리막대로 저으면서 기포를 제거한 다음 크로마토그래프용 노말헥산과 함께 유리관에 충전한다.

3.3.2.3  플로리실층이 안정화되면 그 위에 크로마토그래프용 무수황산나트륨 1 g을 넣고 소량의 크로마토그래프용 헥산으로 관의 내벽을 씻어준 다음 하부의 콕을 열어 헥산이 무수황산나트륨의 상단에 이를 때까지 유출시킨다.

3.3.3  활성탄 컬럼

3.3.3.1  안지름 15 mm, 길이 300 mm의 유리관 하부에 콕을 부착한 것으로 바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 끼우거나 유리 여과판으로 된 관에 다르코 G-60(Darco G-60) 미결정 셀루로오스 분말(1 + 10) 5 g을 비커에 넣고 크로마토그래프용 아세톤으로 잘 섞어서 충전한다.

3.3.3.2  콕을 열어  충전제 상단까지 아세톤을 유출시키고 크로마토그래프용 무수황산나트륨 3 g을 넣는다. 아세톤 약 10 mL로 크로마토그래프용 컬럼 내벽에 묻은 무수황산나트륨을 씻어 아래로 떨어뜨리고 콕을 열어 아세톤이 무수황산나트륨의 상단에 이를 때까지 유출시킨다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염화나트륨

염화나트륨(sodium chloride, NaCl, 분자량 : 58.45)은 바탕시험할 때 분석물질의 피크 부분에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  메틸오렌지용액(0.1 W/V %)

메틸오렌지(methyl orange, C14H14N3NaO3S, 분자량 : 327.33) 0.1 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.3  염산(1 + 1)

정제수 50 mL에 염산(hydrochloric acid, HCL, 분자량 : 36.46) 50 mL를 희석시킨다.

4.1.4  노말헥산

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.5  무수황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 순도 98 % 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300 ℃에서 하루 밤 구워서 사용한다.

4.1.6  다이클로로메탄

다이클로로메탄(methylene chloride, CH2Cl2, 분자량 : 84.93)은 바탕시험할 때 분석화합물의 피크 부분에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.7  다이클로로메탄과 헥산의 혼합액(15 : 85)

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17) 150 mL와 다이클로로메탄(methylene chloride, CH2Cl2, 분자량 : 84.93) 850 mL를 섞어 사용한다.

4.1.8  아세톤

아세톤(acetone, CH3OCH3, 분자량 : 58.08)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.9  실리카겔

실리카겔(silicagel, SiO2·nH2O)은 크로마토그래피용 35 ～ 60 mesh의 것(그레이드 15)을 사용한다.

4.1.10  플로리실

플로리실(florisil)은 크로마토그래피용 60 ～ 100 mesh의 것(그레이드 15)을 사용한다.

4.1.11  활성탄

활성탄(charcoal)은 크로마토그래피용으로서 26 mesh의 체를 통과한 것을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  혼합 표준원액(1,000 mg/L)

잔류농약실험용 이피엔(C14H14NO4PS), 파라티온(C10H14NO5PS), 메틸디메톤(C6H15O3PS2), 다이아지논(C12H21N2O3PS), 펜토에이트(C10H19O6PS2) 각 50 mg을 정확히 취하여 각각 50 mL 부피플라스크에 넣고 아세톤을 넣어 50 mL로 한다.(이 용액 1 mL는 유기인이 각각 1 mg을 함유한다.)

4.2.2  혼합표준용액(10.0 mg/L)

100 mL 부피플라스크에 미량주사기를 사용하여 혼합 표준원액 1.0 mL를  넣고 아세톤을 넣어 100 mL로 한다.(이 용액 1 mL는 유기인이 각각 10.0 µg을 함유한다.)

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료채취는 유리병을 사용하며 채취 전에 시료로서 세척하지 말아야 한다.

5.2  모든 시료는 시료채취 후 추출하기 전까지 4 ℃ 냉암소에서 보관하고 7 일 이내에 추출하고 40일 이내에 분석한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 계산한다. 유기인 화합물이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 정량한계 부근의 농도가 되도록 첨가한 7개의 첨가시료를 준비하여 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 유기인 화합물이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물을 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차가 15 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 구하고 이 값이 초기 검정곡선 작성 시 구하여진 감응계수와 비교했을 때 상대표준편차가 ± 15 %이내일 때는 원래의 검정곡선을 이용하여 시료 중의 농도를 정량하며, 상대표준편차가 ± 15 % 이상일 때는 새로운 검정곡선을 작성하여야 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 유기인 화합물이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 120 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  추출

7.1.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 1 L 분별깔때기에 취하여 염화나트륨 5 g을 넣어 녹인 다음 지시약으로 메틸오렌지용액(0.1 W/V %)을 사용하고 염산(1 + 1)을 넣어 pH를 3 ～ 4로 조절한다.

7.1.1.2  크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 넣어 약 3분간 세게 흔들어 섞고 분리하여 수층을 다른 분별깔때기에 옮긴다. 수층에 다시 크로마토그래프용 노말헥산 25 mL 씩을 넣어 추출조작을 2회 이상 반복하고 헥산층을 250 mL 분별깔때기에 합한다.

7.1.1.3  헥산층을 크로마토그래프용 증류수 20 mL씩으로 2회 이상 씻어주고 소량의 크로마토그래프용 무수황산나트륨으로 탈수한 다음 탈지면 또는 건조여과지로 여과하여 농축기의 플라스크에 옮긴다.

7.1.1.4  분별깔때기와 무수황산나트륨을 소량의 크로마토그래프용 노말헥산으로 씻은 다음 위에서 사용한 여과장치로 여과하여 농축기의 플라스크에 합한다. 농축기를 40 ℃ 이하 감압상태에서 작동하여 헥산층의 대부분을 증발시키고 실온에서 조심하여 공기(또는 질소)를 송기하여 잔류 헥산층을 모두 증발시킨다.

[주 1] 헥산으로 추출할 경우 메틸디메톤의 추출율이 낮아질 수도 있다. 이때에는 헥산 대신 다이클로로메탄과 헥산의 혼합액(15 : 85)을 사용한다.

7.1.2  정제

7.1.2.1  추출조작에서 얻은 잔류물을 유기인 정제용 컬럼용출용액(이하 용출용액이라 함) 2 mL를 넣어 녹인다.

7.1.2.2  이 용액을 피펫으로 흡입하여 조심히 컬럼의 상부에 넣고 용출용액 2 mL로 농축기의 플라스크를 씻어서 같은 방법으로 컬럼의 상부에 넣는다. 컬럼하부의 콕을 열고 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이를 때까지 유출시켜 10 mL 부피실린더에 받는다.

7.1.2.3  용출용액 70 mL를 컬럼에 조심하여 넣어 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시켜 수집기의 액량이 5 mL가 되면 버리고 다른 100 mL 부피실린더에 유출용액 70 mL를 받는다.

7.1.2.4  유출용액을 농축기에 옮기고 추출조작에서와 같은 방법으로 농축하여 용출용액을 모두 증발시킨다. 잔류물에 크로마토그래프용 아세톤 10 mL를 정확히 넣어 녹이고 시료용액으로 한다. 내부표준물질을 사용할 때에는 잔류물에 크로마토그래프용 아세톤 8 mL를 정확히 넣고 녹이고 내부표준용액(5.0 mg/L)을 정확히 2.0 mL를 취하여 부피플라스크에 첨가한 다음 시료용액으로 한다.

[주 2]  방해물질을 함유하지 않은 시료일 경우에는 정제조작을 생략하고 추출조작에서 얻어진 잔류물을 유기인 정제용컬럼 용출용액 일정량으로 녹여서 시료용액으로 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  추출물 1 ～ 3 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.2.2  크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간(retention time)에 해당하는 피크로부터 면적을 측정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  혼합표준용액(10.0 mg/L) 0 ～ 5.0 mL를 단계적으로 취하여 10 mL 부피플라스크에 넣고 크로마토그래프용 아세톤을 넣어 표선까지 채운다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

[주 3]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.3.2  용액 1 ～ 3 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.3.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 유기인의 양(mg/L)을 가로축(x 축)에, 각 화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 최종 용액 농도(Cs)를 구할 수 있다.

8.2  최종 용액 중에 유기인의 농도(Cs)로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 유기인의 농도를 계산한다. 결과는 각 성분별 농도를 합산하여 유기인으로 표시한다.

8.3  농도계산

폐기물 중 유기인의 농도(mg/L) =∑[eqn: {C _{s}} over {V _{o}} TIMES V _{f}]               (식 1)

여기서, Cs : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 유기인 농도(mg/L)

Vf : 전처리한 용액의 최종 부피(여기서는 0.01 L)

V0 : 전처리에 사용된 시료의 부피(L)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 614, 1982, The determination of organophosphorus pesticides in industrial and municipal wastewater.

9.2  US EPA Method 505, 1989, Analysis of organohalide pesticides and commercial polychlorinated biphenyl (pcb) products in water by microextraction and gas chromatography.

9.3  US EPA Method 507, 1989, Determination of nitrogen and phosphorus containing pesticides in water by gas chromatography with a nitrogen phosphorus detector.

9.4  US EPA Method 508, 1989, Determination of chlorinated pesticides in water by gas chromatography with an electron capture detector.

9.5  US EPA Method 8141A, 1994, Organophosphorus compounds by gas chromatograghy: capillary column technique.

9.6  Standard Method 6410, 2000, Extractable base/neutrals and acids.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.0005 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 15 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 120 %

표 2.  유기인계 농약류의 기체크로마토그래프 실험조건(예)

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 검출기 온도 오븐온도	Ultra-2(cross-linked 5 % phenylmethylsilicon, 30 m 길이 x 0.2 mm 안지름 x 0.25 µm 필름두께) 헬륨(1.0 mL/min) 1/10 300 ℃ 280 ℃ 초기온도 초기시간 승온속도 최종온도 최종시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 50 3 10 300 5

폐기물공정시험기준	ES 06501.2
유기인-기체크로마토그래프-질량분석법	2010
(Organophosphorus Pesticides-Gas Chromatography-Mass Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 유기인 화합물 중 이피엔, 파라티온, 메틸디메톤, 다이아지논 및 펜토에이트의 측정방법으로서, 유기인화합물을 기체크로마토그래프로 분리한 다음 질량검출기로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 유기인 화합물 중 이피엔, 파라티온, 메틸디메톤, 다이아지논 및 펜토에이트의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준 기체크로마토그래프로 분리한 다음 질량분석기로 측정하는 방법이다.

1.2.3  이 방법에 의한 정량한계는 사용하는 장치 및 측정조건에 따라 다르나 각  성분 당 0.0005 mg/L 이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  추출 용매 안에 함유하고 있는 불순물이 분석을 방해할 수 있다. 이 경우 바탕시료나 시약바탕시료를 분석하여 확인할 수 있다. 방해물질이 존재하면 용매를 증류하거나 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 제거한다. 고순도의 시약이나 용매를 사용하면 방해물질을 최소화할 수 있다.

1.3.2  유리기구류는 세정제, 수돗물, 정제수 그리고 아세톤으로 차례로 닦아준 후 400 ℃에서 15 ～ 30분 동안 가열한 후 식혀 알루미늄포일로 덮어 깨끗한 곳에 보관하여 사용한다.

1.3.3  매트릭스로부터 추출되어 나오는 방해물질이 있을 경우 추가적으로 플로리실과 같은 고체상 정제과정을 반복한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20 ～ 0.35 mm, 필름두께 0.1 ～ 0.50 µm, 길이 15 ～ 60 m의 cross-linked methylsilicone 또는 cross-linked 5 % phenylmethylsilicone 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상물질의 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999 %이상의 헬륨을 사용하며 유량은 0.5 ～ 2 mL/min, 시료 도입부 온도는 200 ～ 250 ℃, 컬럼온도는 40 ～ 280 ℃로 사용한다.

3.2  질량분석기(mass spectrometer)

3.2.1  이온화방식은 전자충격법(EI, electron impact)을 사용하며 이온화에너지는 35 ～ 70 eV을 사용한다.

3.2.2  질량분석기는 자기장형(magnetic sector), 사중극자형(quadrupole) 및 이온트랩형(ion trap) 등의 성능을 가진 것을 사용한다.

3.2.3  정량분석에는 선택이온검출법(SIM, selected ion monitoring)을 이용하는 것이 바람직하다. 선택하는 이온들은 표 3의 이온을 사용할 수 있다.

3.3  구데루나다니쉬 농축기

3.4  정제용 컬럼

다음 중 한 종류를 선택하여 사용한다.

3.4.1  실리카겔 컬럼

3.4.1.1  크로마토그래프용 실리카겔 1.0 g을 노말헥산 10 mL를 넣어 혼합한다.

3.4.1.2  관의 밑바닥에 헥산 전개액으로 습윤시킨 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 그 위에 혼합물을 흘려 넣는다. 소량의 헥산 전개액으로 관의 내벽을 씻어 주고 하부의 콕을 열어 헥산 전개 액을 유출시킨다.

3.4.1.3  혼합물이 침착하여 안정화되고 헥산 전개액의 액면이 혼합물의 상단에 이르면 콕을 닫는다. (그림 2)

그림 1. 구데르나다니쉬 농축기        그림 2. 실리카겔 컬럼

3.4.2  플로리실 컬럼

3.4.2.1  안지름 10 mm, 길이 300 mm의 유리관 하부에 콕을 부착한 것으로 밑바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 크로마토그래프용 노말헥산 10 mL로 관의 내부를 씻어준 다음 헥산이 탈지면 또는 유리섬유의 위까지 잠기도록 한다.

3.4.2.2  플로리실(입경 147 ～ 246 µm, 130 ℃ 3시간 건조 후 데시케이터에서 30분간 방치하여 냉각한 것) 3 g을 비커에 넣고 크로마토그래프용 노말헥산 10 mL를 넣어 유리막대으로 저으면서 기포를 제거한 다음 크로마토그래프용 노말헥산과 함께 유리관에 충전한다.

3.4.2.3  플로리실층이 안정화되면 그 위에 크로마토그래프용 무수황산나트륨 1 g을 넣고 소량의 크로마토그래프용 헥산으로 관의 내벽을 씻어준 다음 하부의 콕을 열어 헥산이 무수황산나트륨의 상단에 이를 때까지 유출시킨다.

3.4.3  활성탄 컬럼

3.4.3.1  안지름 15 mm, 길이 300 mm의 유리관 하부에 콕을 부착한 것으로 바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 끼우거나 유리여과판으로 된 관에 다르코 G-60(Darco G-60) 미결정 셀루로오스 분말(1 + 10) 5 g을 비커에 넣고 크로마토그래프용 아세톤으로 잘 섞어서 충전한다.

3.4.3.2  콕을 열어  충전제 상단까지 아세톤을 유출시키고 크로마토그래프용 무수황산나트륨 3 g을 넣는다. 아세톤 약 10 mL로 크로마토그래프용 컬럼 내벽에 묻은 무수황산나트륨을 씻어 아래로 떨어뜨리고 콕을 열어 아세톤이 무수황산나트륨의 상단에 이를 때까지 유출시킨다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염화나트륨

염화나트륨(sodium chloride, NaCl, 분자량 : 58.45)은 바탕시험할 때 분석물질의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  메틸오렌지용액(0.1 W/V %)

메틸오렌지(methyl orange, C14H14N3NaO3S, 분자량 : 327.33) 0.1 g을 정제수 100 mL에 녹인다.

4.1.3  염산(1 + 1)

정제수 50 mL에 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 50 mL를 희석시킨다.

4.1.4  노말헥산

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.5  다이클로로메탄

다이클로로메탄(methylene chloride, CH2Cl2, 분자량 : 84.93)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.6  다이클로로메탄과 헥산의 혼합용액(15 : 85)

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17) 150 mL와 다이클로로메탄 850 mL를 섞어 사용한다.

4.1.7  무수황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 순도 98 % 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300 ℃에서 하루 밤 구워서 사용한다.

4.1.8  아세톤

아세톤(acetone, CH3OCH3, 분자량 : 58.08)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.9  실리카겔

실리카겔(silicagel, SiO2·nH2O)은 크로마토그래피용 35 ～ 60 mesh의 것(그레이드 15)을 사용한다.

4.1.10  플로리실

플로리실(florisil)은 크로마토그래피용 60 ～ 100 mesh의 것(그레이드 15)을 사용한다.

4.1.11  활성탄

활성탄(charcoal)은 크로마토그래피용으로서 26 mesh의 체를 통과한 것을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  혼합표준원액(1,000 mg/L)

잔류농약실험용 이피엔(C14H14NO4PS), 파라티온(C10H14NO5PS), 메틸디메톤(C6H15O3PS2), 다이아지논(C12H21N2O3PS), 펜토에이트(C10H19O6PS2) 각 50 mg을 정확히 취하여 각각 50 mL 부피플라스크에 넣고 아세톤을 넣어 50 mL로 한다.(이 용액 1 mL는 유기인이 각각 1 mg을 함유한다.)

4.2.2  혼합표준용액(10.0 mg/L)

100 mL 부피플라스크에 각각의 표준원액 1.0 mL를  넣고 아세톤을 넣어 100 mL로 한다.(이 용액 1 mL는 유기인이 각각 10.0 µg을 함유한다.)

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료채취는 유리병을 사용하며 채취 전에 시료로서 세척하지 말아야 한다.

5.2  모든 시료는 시료채취 후 추출하기 전까지 4 ℃ 냉암소에서 보관하고 7일 이내에 추출하고 40일 이내에 분석한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 계산한다. 유기인 화합물이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 정량한계 부근의 농도가 되도록 첨가한 7개의 첨가시료를 준비하여 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 유기인 화합물이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물을 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차가 15 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 구하고 이 값이 초기 검정곡선 작성 시 구하여진 감응계수와 비교했을 때 상대표준편차가 ± 15 %이내일 때는 원래의 검정곡선을 이용하여 시료 중의 농도를 정량하며, 상대표준편차가 ± 15 % 이상일 때는 새로운 검정곡선을 작성하여야 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 유기인 화합물이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 120 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  추출

7.1.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량을 1 L 분별깔때기에 취하여 염화나트륨 5 g을 넣어 녹인 다음 지시약으로 메틸오렌지용액(0.1 W/V %)을 사용하고 염산(1 + 1)을 넣어 pH를 3 ～ 4로 조절한다.

7.1.1.2  크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 넣어 약 3분간 세게 흔들어 섞고 분리하여 수층을 다른 분별깔때기에 옮긴다. 수층에 다시 크로마토그래프용 노말헥산 25 mL 씩을 넣어 추출조작을 2회 이상 반복하고 헥산층을 250 mL 분별깔때기에 합한다.

7.1.1.3  헥산층을 크로마토그래프용 증류수 20 mL씩으로 2회 이상 씻어주고 소량의 크로마토그래프용 무수황산나트륨으로 탈수한 다음 탈지면 또는 건조여과지로 여과하여 농축기의 플라스크에 옮긴다.

7.1.1.4  분별깔때기와 무수황산나트륨을 소량의 크로마토그래프용 노말헥산으로 씻은 다음 위에서 사용한 여과장치로 여과하여 농축기의 플라스크에 합한다. 농축기를 40 ℃ 이하 감압상태에서 작동하여 헥산층의 대부분을 증발시키고 실온에서 조용히 공기(또는 질소)를 송기하여 잔류 헥산층을 모두 증발시킨다.

[주 1]  헥산으로 추출할 경우 메틸디메톤의 추출율이 낮아질 수도 있다. 이때에는 헥산 대신 다이클로로메탄과 헥산의 혼합액(15 : 85)을 사용한다.

7.1.2  정제

7.1.2.1  추출조작에서 얻은 잔류물을 유기인 정제용 컬럼용출용액(이하 용출용액이라 함) 2 mL를 넣어 녹인다.

7.1.2.2  이 액을 피펫으로 흡입하여 조심하여 컬럼의 상부에 넣고 용출용액 2 mL로 농축기의 플라스크를 씻어서 같은 방법으로 컬럼의 상부에 넣는다. 컬럼하부의 콕을 열고 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이를 때까지 유출시켜 10 mL 부피실린더에 받는다.

7.1.2.3  용출용액 70 mL를 컬럼에 조심하여 넣어 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시켜 수집기의 액량이 5 mL가 되면 버리고 다른 100 mL 부피실린더에 유출용액 70 mL를 받는다.

7.1.2.4  유출용액을 농축기에 옮기고 추출조작에서와 같은 방법으로 농축하여 용출용액을 모두 증발시킨다. 잔류물에 크로마토그래프용 아세톤 10 mL를 정확히 넣어 녹이고 시료용액으로 한다. 내부표준물질을 사용할때에는 잔류물에 크로마토그래프용 아세톤 8 mL를 정확히 넣어 녹이고 내부표준용액(5.0 mg/L)을 정확히 2.0 mL 취하여 부피플라스크에 첨가한 다음 시료용액으로 한다.

[주 2]  방해물질을 함유하지 않은 시료일 경우에는 정제조작을 생략하고 추출조작에서 얻어진 잔류물을 유기인 정제용 컬럼 용출용액 일정량으로 녹여서 시료용액으로 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  추출물 1 ～ 3 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.2.2  크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간(retention time)에 해당하는 피크로부터 면적을 측정한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  혼합표준용액(10.0 mg/L) 0 ～ 5.0 mL를 단계적으로 취하여 10 mL 부피플라스크에 넣고 크로마토그래프용 아세톤을 넣어 표선까지 채운다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

[주 3]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.3.2  용액 1 ～ 3 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.3.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 유기인의 양(µg)을 가로축(x 축)에, 각 화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 최종 용액 농도(Cs)를 구할 수 있다.

8.2  최종 용액 중에 유기인의 농도(Cs)로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 유기인의 농도를 계산한다. 결과는 각 성분별 농도를 합산하여 유기인으로 표시한다.

8.3  농도계산

폐기물 중 유기인의 농도(mg/L) =∑[eqn: {C _{s}} over {V _{o}} TIMES V _{f}]               (식 1)

여기서, Cs : 검정곡선에서 얻어진 분석시료의 유기인 농도(mg/L)

Vf : 전처리한 용액의 최종 부피(L)

V0 : 전처리에 사용된 시료의 부피(L)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 614, 1982, The Determination Of Organophosphorus Pesticides In Industrial And Municipal Wastewater.

9.2  US EPA Method 622, 1982, The Determination Of Organophosphorus Pesticides In Industrial And Municipal Wastewater.

9.3  US EPA Method 505, 1989, Analysis Of Organohalide Pesticides And Commercial Polychlorinated Biphenyl (PCB) Products In Water By Microextraction And Gas Chromatography.

9.4  US EPA Method 507, 1989, Determination Of Nitrogen And Phosphorus Containing Pesticides In Water By Gas Chromatography With A Nitrogen Phosphorus Detector.

9.5  US EPA Method 508, 1989, Determination Of Chlorinated Pesticides In Water By Gas Chromatography With An Electron Capture Detector.

9.6  US EPA Method 8141A, 1994, Organophosphorus Compounds By Gas Chromatograghy: Capillary Column Technique.

9.7  Standard Method 6410, 2000, Extractable base/neutrals and acids.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.0005 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 15 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 120 %

표 2.  유기인계 농약류의 기체크로마토그래프 실험조건(예)

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 검출기 온도 오븐온도	Ultra-2(cross-linked 5 % phenylmethylsilicon, 30 m 길이 x 0.2 mm 안지름 x 0.25 µm 필름두께) 헬륨(1.0 mL/min) 1/10 300 ℃ 280 ℃ 초기온도 초기시간 승온속도 최종온도 최종시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 50 3 10 300 5

표 3.  유기인계 농약류의 선택이온

물질명	분자량	제1선택이온(m/z)	제2선택이온(m/z)
이피엔 다이아지논 페니트로치온 파라티온 메틸디메톤	169 304 277 291 323	88 304 277 291 323	142, 109 179, 199 109, 125 109, 97 157, 185

그림 1. 유기인계 농약 표준물질의 GC-MS 크로마토그램

(Methyl demeton: 12.28min, Diazinon: 14.32min, Parathion: 16.20min, Phenthoate: 17.04min, Pyrene-d10(ISTD): 17.29min, EPN: 20.34min, 기기조건 표 2 참고)

그림 2. 메틸디메톤 질량스펙트럼

그림 3. 다이아지논 질량스펙트럼

그림 4. 파라티온 질량스펙트럼

그림 5. 펜토에이트 질량스펙트럼

EPN

그림 6. EPN 질량스펙트럼

폐기물공정시험기준	ES 06502.1a
폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) -기체크로마토그래피	2014
(Polychlorinated Biphenyls-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 분석하는 방법으로, 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 헥산으로 추출하여 실리카겔 컬럼 등을 통과시켜 정제한 다음 기체크로마토그래프에 주입하여 크로마토그램에 나타난 피크 패턴에 따라 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)를 확인하고 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 액상폐기물, 고상폐기물 및 비함침성 고상 폐기물 중에 폴리클로리네이티드비페닐류(PCBs)의 검사에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준은 나타난 피크의 패턴에 따라 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)를 확인하고 정량하는 방법이다.

1.2.3  용출용액의 경우 각 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 정량한계는 0.0005 mg/L이며, 액상 폐기물의 정량한계는 0.05 mg/L이다.

1.2.4  비함침성 고상 폐기물의 정량한계는 시료채취방법에 따라 표면 채취법은 0.05 µg/100 cm2으로 하고, 부재 채취법은 0.005 mg/kg이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  알칼리 분해를 하여도 헥산 층에 유분이 존재할 경우에는 실리카겔 컬럼으로 정제조작을 하기 전에 플로리실 컬럼을 통과시켜 유분을 분리한다.

1.3.2  유리기구류는 세정제, 뜨거운 수돗물 그리고 정제수 순으로 닦아준 후 400 ℃에서 15 ～ 30분 동안 가열한 후 식혀 알루미늄박으로 덮어 깨끗한 곳에 보관하여 사용한다.

1.3.3  고순도의 시약이나 용매를 사용하여 방해물질을 최소화하여야 한다.

1.3.4  전자포획검출기로 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 측정할 때 프탈레이트가 방해할 수 있는데 이는 플라스틱 용기를 사용하지 않음으로서 최소화 할 수 있다.

1.3.5  실리카겔 컬럼 정제는 산, 염화페놀, 폴리클로로페녹시페놀 등의 극성화합물을 제거하기 위하여 수행하며, 사용 전에 정제하고 활성화시켜야 한다.

2.0  용어정의

2.1  폴리클로리네이티드비페닐 동질체(PCB congener)

폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)는 비페닐 구조에 염소가 치환하여 총 209종류의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)가 존재한다. 각각의 이성질체를 동질체(congener)라고 부른다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20 ～ 0.53 mm, 필름두께 0.1 ～ 5.0 µm, 길이 30 ～ 100 m의 DB-1, DB-5 및 DB-608 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999 %이상의 질소로서 유량은 0.5 ～ 3 mL/min, 시료 도입부 온도는 250 ～ 300 ℃, 컬럼온도는 50 ～ 320 ℃, 검출기온도는 270 ～ 320 ℃로 사용한다.

3.1.3  검출기는 전자포획검출기(ECD, electron capture detector) 또는 이와 동등 이상의 검출성능을 가진 것을 사용한다.

3.1.4  표 2와 같이 수행할 수 있다.

3.2  정제 컬럼

3.2.1  플로리실 컬럼

3.2.1.1  플로리실 컬럼 정제는 헥산 층에 유분이 존재할 경우에 실리카겔 컬럼으로 정제하기 전 유분을 제거하기 위하여 사용한다.

3.2.1.2  플로리실을 활성화하려면, 플로리실 5 g을 190 ℃ 오븐에서 24시간 가열 활성 후 데시케이터 내에서 30분가량 방치하여 냉각한 후 사용한다. (보관 할 경우에는 데시케이터 내에서 보관하며 빠른 시일 내에 사용한다.)

3.2.1.3  플로리실 컬럼은 다음과 같이 만든다.

3.2.1.3.1  안지름 10 mm, 길이 300 mm의 하부에 콕(테프론 재질의 콕)을 부착한 내열제 유리관을 사용한다.

3.2.1.3.2  밑바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 무수황산나트륨을 약 1 g넣은 다음 노말헥산을 넣어 위까지 잠기도록 한다. 활성화된 플로리실 5 g에 노말헥산 10 mL를 넣어 기포가 생기지 않도록 주의하여 컬럼의 상부로부터 충진한다.

3.2.1.3.3  노말헥산을 10 mL가량 흘려보내고 플로리실 층을 안정화시킨 후 무수황산나트륨 1 g을 넣어 플로리실 층의 위를 덮는다. 다시 노말헥산 소량을 피펫으로 취하여 컬럼의 내벽을 씻고 콕을 열어 헥산층이 무수황산나트륨의 상단 약 1 cm에 이를 때까지 유출시킨다.(단, 플로리실 컬럼 정제를 하기 위한 것이므로 조작 후 바로 사용한다.)

3.2.2  실리카겔 컬럼

3.2.2.1  실리카겔 컬럼 정제는 산, 염화페놀, 폴리클로로페녹시페놀 등의 극성화합물을 제거하기 위하여 수행하며, 사용 전에 정제하고 활성화시켜야 한다.

3.2.2.2  실리카겔을 활성화하려면, 실리카겔 4 g을 130 ℃ 오븐에서 18시간 가열(활성화) 후 데시케이터 내에서 30분가량 방치하여 냉각한 후 사용한다.(보관 할 경우에는 데시케이터 내에서 보관하며 빠른 시일 내에 사용한다.)

3.2.2.3  실리카겔 컬럼은 다음과 같이 만든다.

3.2.2.3.1  안지름 10 mm, 길이 300 mm의 하부에 콕(테프론 재질의 콕)을 부착한 내열제 유리관을 사용한다.

3.2.2.3.2  밑바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 노말헥산을 넣어 위까지 잠기도록 한다.

3.2.2.3.3  활성화된 실리카겔 4 g에 노말헥산 10 mL를 넣어 기포가 생기지 않도록 주의하여 컬럼의 상부로부터 충진한다. 노말헥산을 10 mL가량 흘려보내고 실리카겔 층을 안정화시킨 후 무수황산나트륨 1 g을 넣어 실리카겔 층의 위를 덮는다.

3.2.2.3.4  다시 노말헥산 소량을 피펫으로 취하여 컬럼의 내벽을 씻고 콕을 열어 헥산층이 무수황산나트륨의 상단 약 1 cm에 이를 때까지 유출시킨다. 단, 실리카겔 컬럼 정제를 하기 위한 것이므로 조작 후 바로 사용하며 다층실리카겔 컬럼으로 정제할 수 있다.

3.2.2.4  실리카겔 컬럼으로 다음과 같이 용출실험을 수행한다.

3.2.2.4.1  노말헥산을 사용하여 10 µg/mL로 조제한 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준용액 1 mL를 실리카겔이 충전된 컬럼에 주의하여 넣고, 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 조절한다.

3.2.2.4.2  소량의 노말헥산으로 컬럼의 내벽을 씻어 준 다음 콕을 열어 액면을 조절하고, 컬럼의 상부에 크로마토그래프용 노말헥산 200 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시킨다.

3.2.2.4.3  유출용액을 10 mL 단위로 실험관에 분취한 다음, 각각 1 ～ 5 µL씩을 기체크로마토그래프에 주입하고 크로마토그램을 작성하여 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 유출 시점과 종료 시점을 확인한다.

3.3  농축장치

구데르나다니쉬(KD)농축기 또는 회전증발농축기를 사용한다.

3.4  기타

3.4.1  부피실린더는 부피 50 mL의 마개 있는 것을 사용한다.

3.4.2  미량주사기는 1 ～ 10 µL부피의 액체용을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  아세톤

아세톤(acetone, CH3COCH3, 분자량 : 58.08)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  노말헥산

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  무수황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 순도 98 % 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300 ℃에서 24시간 가열한 다음 데시케이터 안에서 식힌다.

4.1.4  실리카겔

실리카겔(63 ∼ 200 mesh)을 크로마토그래프용 노말헥산으로 씻은 다음 여과하여 비커에 넣고 층의 두께를 10 mm 이하로 하여 130 ℃에서 18시간 건조한 다음 데시케이터 안에서 30분간 식힌다.

4.1.5  플로리실

플로리실 100 g(60 ～ 100 mesh)을  190 ℃, 24시간 가열 활성화하여 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 흔들어 섞고 여과한다. 잔사에 크로마토그래프용 노말헥산 25 mL를 섞고 여과하여 풍건한다.

4.1.6  수산화칼륨/에틸알코올용액(1 M)

수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH, 분자량 : 56.11) 56.11 g을 소량의 정제수에 녹이고 에틸알코올(95.0 V/V %)을 넣어 1,000 mL로 하여 흔들어 섞고 마개를 하여 2 ～ 3일간 방치한다. 상층액을 여과하여 알칼리성에서 사용할 수 있는 유리마개병에 넣어 보관한다.

4.1.7  헥산세정수

정제수를 헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)으로 포화시킨 후 사용한다.

4.1.8  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.9  에틸에테르(ethyl ether, C2H5OC2H5, 분자량 : 74.12)

수산화나트륨용액(0.4 %)과 물로 차례로 씻어 준 다음 무수황산나트륨으로 탈수하고 증류하여 사용한다.

4.1.10  에틸에테르/노말헥산용액(15 V/V %)

정제한 에틸에테르(ethyl ether, C2H5OC2H5, 분자량 : 74.12) 150 mL와 헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17) 850 mL를 혼합하여 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  폴리클로리네이티드비페닐 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준제품(Aroclor)을 구입하여 0.1 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 100 mL로 한다. 시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 - 18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.2.2  폴리클로리네이티드비페닐 표준용액(10.0 mg/L)

폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준원액 Aro-1242, Aro-1248, Aro-1254 및 Aro-1260 1,000 mg/L을 균등하게 혼합하여 10 mg/L가 되도록 조제하여 정량용 표준용액으로 사용한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3  내부표준용액

4.3.1  10염화비페닐 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 10염화비페닐 표준제품(decachlorinated biphenyl)을 구입하여 0.020 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 20 mL로 한다. 시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 -18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.2  10염화비페닐 표준용액(10.0 mg/L)

10염화비페닐 표준원액(1,000 mg/L) 100 µL를 10 mL 부피플라스크에 넣은 다음 노말헥산으로 표선까지 채운다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3.3 4염화메타자일렌(tetrachloro-m-xylene, C8H6Cl4) 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 4염화메타자일렌 표준제품을 구입하여 0.020 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 20 mL로 한다. 시판되고 있는 4염화메타자일렌 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 -18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.4 4염화메타자일렌 표준용액(2.0 mg/L)

4염화메타자일렌 표준원액(1,000 mg/L) 200 ㎕를 100 mL 부피플라스크에 넣은 다음 노말헥산으로 표선까지 채운다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  액상폐기물 및 고상폐기물

5.1.1  사용 중인 기기 내에 있는 경우

5.1.1.1  비상사태의 돌발 위험이 있으므로 반드시 시설 담당자의 도움을 받아 시료 채취를 하도록 한다.

5.1.1.2  준비된 시료용기의 내부를 채취하고자 하는 절연유로 3회 정도 완전히 닦아낸 다음 시료를 채취한다.

[주 1]  이 때 다른 오염물질이 시료용기로 들어가지 않도록 주의해야 한다.

5.1.2  용기에 보관되어 있는 경우

5.1.2.1  잘 섞은 후 균일하게 시료를 채취한다.

5.1.2.2  두 층으로 분리되어 있어 섞기 어려운 경우에는 각 층의 양에 비례하여 채취한다.

5.1.2.3  큰 저장용기에 들어있는 경우에 채취병을 사용하여 상, 중, 하, 저층 등 을 구별하여 층별 비례채취법에 따라 채취한다.

5.2  비함침성 고상폐기물

5.2.1  시료채취도구

시료채취도구에 사항은 ES 06130 시료의 채취 중 2.2에 따른다.

5.2.2  시료채취용기

5.2.2.1  채취용기는 청결, 견고, 밀봉이 가능한 것으로 시료를 변질시키거나 흡착하지 않는 것이어야 하며 기밀하고 누수나 흡습성이 없는 갈색 경질의 유리병을 원칙으로 하나, 시료의 특성과 크기 등의 형태에 따라 알루미늄박 등을 사용할 수 있다.

5.2.2.2  유리용기에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 피복된 격막이 내장되어 있는 뚜껑이나 동일 격막의 알루미늄 캡으로 밀봉한다.

5.2.3  시료채취방법

5.2.3.1  폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 오염가능성이 있거나, 처리시설 내부에서 시료를 채취하는 경우, 채취자의 안전을 위하여 보호 마스크, 시료채취용 장갑 등을 착용하고 시료를 채취하도록 한다.

5.2.3.2  채취 대상 고상 폐기물을 함침성과 비함침성 폐기물로 구분하고, 비함침성 폐기물은 다시 평면형 부재(규소강판, 플라스틱 등)와 비평면 부재(동선 등)로 나눠 잘 섞은 후 균일하게 채취한다.

5.2.4  시료채취량

5.2.4.1  시료채취량은 비평면형 비함침성 폐기물은 폐기물 종류별로 100 g 이상 씩 채취한다.

5.2.4.2  평면형 비함침성 폐기물은 종류별로 면적이 500 cm2 이상이 되도록 채취한다.

5.2.5  시료의 보관

채취된 시료는 수분, 온도, 직사광선, 유기물 등의 영향이 없는 장소로서, 0 ～ 4 ℃ 이하의 냉암소에 보관하여야 하며, 가급적 빠른 시일 내(4주 이내 권고)에 분석 하여야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 계산한다. 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 함유하지 않은 시료와 동일한 매질에 정량한계 부근의 농도를 첨가한 시료 7개를 준비하고 7.0 분석절차와 동일하게 분석하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 분석시료 수가 20개 이하일 때에는 시료군마다 1개를 그 이상일 때에는 20개마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 포함하고 있지 않은 표준물질(PCBs free oil)을 구입하여, 전처리 과정과 동일한 순서로 시료를 분석하여 크로마토그램을 제시하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  정량범위내 3개 이상의 농도로 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차가 15 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성 하도록 한다.

6.3.2  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 구하고 이 값이 초기 검정곡선 작성 시 구하여진 감응계수와 비교했을 때 상대표준편차가 ± 15 %이내일 때는 원래의 검정곡선을 이용하여 시료 중의 농도를 정량하며, 상대표준편차가 ± 15 % 이상일 때는 새로운 검정곡선을 작성하여야 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 노말헥산에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 120 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  회수율

6.5.1 알카리 분해 추출을 거친 시료에 10염화비페닐(decachlorinated biphenyl) 50 ∼ 100 ng을 주입하여 회수율을 계산한다. 회수율 계산은 주입농도에 대한 검출농도의 백분율로 계산한다.

[eqn: rm 회수율(%)= {검출된`농도} over {주입한`농도} TIMES 100]

6.5.2 회수율 범위는 75 ～ 120 %을 만족하여야 하며, 만족하지 못할 경우 다시 실험하여야 한다.

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.6.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.6.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  용출실험의 경우

7.1.1.1  용출용액 적당량을 분별깔때기에 넣고 크로마토그래프용 아세톤 50 mL 와 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 넣어 5 ～ 10분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 수층을 다른 분별깔때기에 옮긴다.

7.1.1.2  수층에 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 넣어 5 ～ 10분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 헥산 층을 분리한다.

7.1.1.3  전체 헥산층을 합하여 크로마토그래프용 무수황산나트륨을 통과시켜 탈수한 후, 농축장치의 플라스크에 옮기고 물중탕에서 약 5 mL가 될 때까지 농축한다.

[주 2]  추출조작에서 얻어진 농축액이 유분을 다량 함유할 경우에는 7.1.2 액상 폐기물의 전처리에 따라 알칼리 분해할 수 있다.

[주 3]  알칼리 분해를 하여도 헥산층에 유분이 존재할 경우에는 실리카겔 컬럼으로 정제하기 전에 7.2.2.2.1 플로리실 컬럼 정제에 따라 유분을 제거한다.

7.1.2  액상 폐기물의 경우

7.1.2.1  알칼리 분해

7.1.2.1.1  전기절연유와 같은 유분이 많은 폐유 시료의 경우 가능한 한도 내에서 소량의 채취가 필요하므로 약 0.1 ～ 1 mL(또는 g) 정도의 시료를 200 mL 분해 플라스크에 취한 다음 수산화칼륨/에틸알코올용액(1 M) 50 mL를 첨가하여 환류냉각기를 부착하고 수욕상에서 1시간 정도 알칼리분해를 시킨다.

[주 4]  사용 시료의 밀도를 제시한다.

7.1.2.1.2  알칼리분해 후 분해 플라스크내의 온도를 50 ℃까지 방치하여 냉각한 후 준비된 분별깔때기에 분해액을 넣은 후, 내부표준물질 50 ∼ 100 ng을 주입한 다음 노말헥산 50 mL를 가하여 진동 교반하여 추출 작업을 한다. 하층의 용액을 다른 분별깔때기에 넣어 앞서 한 조작과 마찬가지로 노말헥산 50 mL을 가하여 진동교반 후 헥산층이 충분히 분리될 때까지 정치시킨 다음 분해액은 버리고 전자의 노말헥산 추출물과 후자의 추출물을 함께 담는다.

[주 5]  알칼리분해 과정 중 10염화비페닐이 분해되므로 알칼리분해 후 주입한다.

7.1.2.1.3  분별깔때기에 100 mL의 헥산세정수를 첨가하여 진동교반하고 헥산층이 충분히 분리될 때까지 정치시켜 둔다. 이와 같은 세정 작업을 2회에 걸쳐서 한다.

[주 6]  이때 에멀젼이 발생할 경우에는 수 mL의 수산화칼륨(1 M)을 첨가한 후 약하게 흔들어서 정치시켜두면 제거할 수 있다.

7.1.2.2  황산처리

7.1.2.2.1  전처리에서 분리한 물층(헥산세정수층)을 제거하고 수 mL의 황산을 헥산층에 첨가하여 잔여 유기물이 제거될 때까지 수회에 걸쳐서 황산처리를 한다.

[주 7]  알칼리분해 추출과정 중 제거되지 않은 유기물질은 황산처리 하여 제거한다.

[주 8]  황산처리의 완료여부는 처리 후 황산의 색깔이 무색투명해 질 때까지 반복하며, 이때 사용된 황산의 양과 회수를 기록한다.

7.1.2.2.2  황산에 의한 처리가 끝나면 황산층을 버리고 잔여 황산분을 제거하기 위하여 100 mL의 헥산세정수를 넣어 진동교반하고 헥산층이 충분히 분리될 때까지 정치시켜 둔다. 이와 같은 세정과정을 반복한 후 리트머스 종이를 이용하여 중성을 확인한다.

7.1.2.2.3  노말헥산층은 무수황산나트륨을 통과시켜 탈수작업을 행하고 농축장치를 이용하여 3 ～ 5 mL까지 농축한다. 농축액은 실리카겔 컬럼을 통과시킨다.

7.1.3   비함침성 고상폐기물 경우

7.1.3.1   시료준비 및 추출

7.1.3.1.1  평면형 부재

7.1.3.1.1.1  헥산으로 세척한 유리섬유 또는 거즈, 10 × 10 cm 넓이를 가진 격자 틀 등을 미리 준비한다.

7.1.3.1.1.2  채취한 시료의 표면을 헥산을 적신 유리섬유 등으로 10 × 10 cm에 해당하는 면적을 3회 이상 깨끗이 닦아주고, 닦아낸 유리섬유 등은 알루미늄 호일 등에 잘 보관한다.

7.1.3.1.1.3   7.1.3.1.1.2의 방법으로 면적이 500 cm2이상이 되도록 시료를 채취한다.

7.1.3.1.1.4  보관한 유리섬유 등을 모아 미리 용매로 세척한 원통여과지에 넣어 16시간 이상 속슬레 추출하고 추출한 용액을 1 mL까지 농축하여 시료로 사용한다.

7.1.3.1.2   비평면형 부재

7.1.3.1.2.1  헥산으로 세척한 금속 절단용 가위를 미리 준비한다.

7.1.3.1.2.2  시료를 가로세로 1 cm 이하로 가위로 자른다.

7.1.3.1.2.3  시료 100 g을 500 mL 삼각플라스크에 넣고 노말헥산 100 mL을 주입하여 30분간 초음파 추출을 한다.

7.1.3.1.2.4  추출물을 여과하고 플라스크 내용물을 20 mL 헥산으로 3회 세정하여 여과한다.

7.1.3.1.2.5  여과용액을 1 mL까지 농축하여 전처리 시료로 사용한다.

7.1.3.2   알칼리 분해

7.1.2.1에 따라 실험한다.

7.1.3.3  황산처리

7.1.2.2에 따라 실험한다.

7.2  실리카겔 컬럼 정제방법

7.2.1  용출실험의 경우

7.2.1.1  추출조작에서 얻어진 농축액을 실리카겔 컬럼의 상부에 조심하여 옮기고, 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 한 다음, 소량의 크로마토그래프용 노말헥산으로 플라스크 및 컬럼의 내벽을 수회 씻어서 넣는다.

7.2.1.2  컬럼의 상부에 크로마토그래프용 노말헥산 200 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시킨다.

7.2.1.3  유출용액은 실리카겔 컬럼 용출실험에서 얻어진 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 유출범위량까지 받아 농축장치의 플라스크에 옮기고, 물중탕에서 액량이 5 mL 이하가 될 때까지 농축한다. 식힌 다음 크로마토그래프용 노말헥산으로 정확히 5 mL로 하여 시료용액으로 한다.

7.2.2  액상 폐기물의 경우

7.2.2.1  플로리실 컬럼 정제

7.2.2.1.1  추출단계에서 농축된 농축액을 피펫을 이용하여 플로리실이 충전된 컬럼에 주의하여 넣고, 하단의 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 조절한다.

7.2.2.1.2  에틸에테르/노말헥산용액(15 %)을 제조하여 소량으로 컬럼 내벽을 씻어 준 다음 콕을 열어 액면을 조절하고, 컬럼의 상부에 크로마토그래프용 에틸에테르/노말헥산용액(15 %) 190 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시킨다. 정제과정에서 분획실험을 통해 방해물질이 함께 유출되는 것이 확인되는 경우는 에틸에테르/노말헥산용액(15 %) 용액 액량을 증감하여 사용할 수 있다.

7.2.2.1.3  유출이 완료되면 농축장치를 이용하여 3 ～ 5 mL까지 농축한 다음 최종 농축액을 1 mL로 하여 기체크로마토그래프에 1 ～ 5 µL 주입하여 분석한다.

7.2.2.2  실리카겔 컬럼 정제

7.2.2.2.1  추출단계에서 농축된 농축액을 피펫을 이용하여 실리카겔이 충전된 컬럼에 주의하여 넣고, 하단의 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 조절한다.

7.2.2.2.2  소량의 노말헥산으로 컬럼의 내벽을 씻어 준 다음 콕을 열어 액면을 조절하고, 컬럼의 상부에 노말헥산 150 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한방울의 속도로 유출시킨다. 정제과정에서 분획실험을 통해 방해물질이 함께 유출되는 것이 확인되는 경우는 노말헥산 용액 액량을 증감하여 사용할 수 있다.

7.2.2.2.3  유출이 완료되면 농축장치를 이용하여 3 ～ 5 mL까지 농축한 다음 최종 농축액을 1 mL로 하여 기체크로마토그래프에 1 ～ 5 µL 주입하여 분석한다.(단, 유분이 미량 있다고 판단되면 실리카겔 컬럼 정제를 하기 전에 플로리실 컬럼 정제를 한다.)

[주 9]  실리카겔 컬럼에 의한 정제가 부적절한 경우에는 다층실리카겔 컬럼 정제를 할 수 있다. 또한, 실리카겔 컬럼 정제와 동등이상의 정제효율(카트리지 용출조건, 재현성, 회수율 등 포함)이 확인되고, 정제에 방해를 주는 피크가 없는 것이 확인되는 경우에는 시판되는 실리카 카트리지를 사용하여 정제할 수 있다.

7.2.3  비함침성 고상폐기물 경우

7.2.3.1  플로리실 컬럼 정제

7.2.2.1에 따라 실험한다.

7.2.3.2  실리카겔 컬럼 정제

7.2.2.2  에 따라 실험한다.

7.3  확인실험법

7.3.1  전처리에서 얻어진 시료용액 1 ～ 5 µL를 미량주사기를 사용하여 기체크로마토그래프에 주입하고 크로마토그램을 작성하여 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 피크 패턴을 확인한다.

7.3.2  같은 조건에서 작성된 각 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준용액(Aroclor 1242, 1248, 1254, 1260)의 크로마토그램 피크패턴과 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크 패턴을 비교한다.

7.3.3  피크 패턴 비교결과, 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)가 포함되어 있지 않을 경우 “불검출”로 결과를 표기한다.

7.3.4  피크 패턴 비교결과, 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)이 포함되어 있을 경우 단품일 경우와 혼합품일 경우로 나누어 정량한다.

7.3.4.1  시료의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 패턴이 단일 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 제품으로 확인한 경우, 검정곡선용 표준용액은 확인한 단일 표준품을 사용하여 세 단계 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다.

7.3.4.2  시료의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 패턴이 두 종류 이상의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 제품이 있는 경우, 각 제품만이 포함하고 있는 특정 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크를 선정(Index peak)하여, 시료 중의 각 제품 간 혼합비를 정수비로 계산한다. 계산된 혼합비에 따라 3개 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다.

[주 10]  시료의 크로마토그램 확인 과정 중 기체크로마토그래프-질량분석법의 확인이 필요하다고 판단되는 경우에는 기체크로마토그래프-질량분석법으로 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크인지의 여부를 확인 할 수 있다.(Arochlor 1242 등)

7.4  분석방법

7.4.1  추출물 1 ～ 5 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.4.2  크로마토그램으로부터 검정곡선에서 측정한 정량피크(index peak)의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 및 내부표준물질의 머무름시간(retention time)에 해당하는 피크로부터 면적을 측정한다.

[주 11]  정량피크(index peak)는 검정곡선에서 사용한 피크를 사용한다.

[주 12]  시료의 밀도를 측정하여 제시한다.

7.5  검정곡선의 작성

7.5.1  시료용액 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크 패턴에 따라, 단품의 경우와 혼합품의 경우로 나누어, 3개 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다.

[주 13]  정량피크(index peak)는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 함유하지 않은 시료와 동일한 매질에 표준물질을 주입해서 검출된 크로마토그램 중 가장 큰 피크의 25 %이상의 감도를 나타내는 피크와 IUPAC No. 18, 28, 31, 44, 52, 101, 118, 138, 149, 153, 170, 180, 194로 한다.

7.5.2  검정곡선용 표준용액(10.0 mg/L)과 내부표준용액(4염화메타자일렌 10.0 mg/L 및 10염화비페닐 10.0 mg/L)  0 ～ 2 mL를 단계적으로 취하여 10 mL 용기에 넣고, 헥산을 넣어 표선까지 채운다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

[주 14]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.5.3  용액 1 ～ 5 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.5.4  폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준용액의 크로마토그램 중 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크의 농도와 면적의 관계를 구한 후 검정곡선을 작성하여 시료의 농도를 구한다.

[주 15]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

[주 16] 4염화메타자일렌은 실린지 첨가용 내부표준물질로 시료의 정확한 최종 농축액량을 계산하는데 사용할 수 있다.

8.0  결과보고

8.1  검량선 보정계수의 산정

8.1.1  표준용액에 대해 검량선 보정계수(calibration factor, CF)을 구한다.

CF = [eqn: {표준물질중`PCBs`피크의면적(또는높이)} over {주입된`표준물질의`총량(ng)}]           (식 1)

8.1.2  농도별 표준용액에 대한 평균보정계수(Mean calibration factor, CF)를 구한다.

8.2  농도계산

8.2.1  시료의 크로마토그램에서 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 정량용 index 피크 면적의 합을 구하여 아래의 식을 이용하여 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 농도(mg/L)을 구한다.

폐기물 중 PCBs의 농도(mg/L) =[eqn: ~ rm {A _{s} D} over {bar{CF} V _{i} W _{s}}]           (식 2)

여기서,  As = 시료 중 PCBs의 면적(또는 높이)

D  = 시료 최종 농축량(μL)

CF = 표준물질 검량선에서 계산된 평균보정계수(As/ng)

Vi  = 기체크로마토그래프에 주입된 시료량(μL)

Ws = 사용된 시료량(mL)

D(시료 최종 농축량) = 1000 μL × [eqn: {C _{s}} over {C _{i}}]               (식 3)

여기서, D : 시료 최종 농축량(μL)

Cs : 시료에서 검출된 4염화메타자일렌의 농도(mg/L)

Ci : 시료에 주입한 4염화메타자일렌의 농도(mg/L)

단 4염화메타자일렌을 이용하여 시료의 최종부피를 구하지 않는 경우에는 시료의 최종 농축량을  1,000 μL로 한다.

8.2.2  비함침성 고상폐기물 경우 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 농도(mg/L)를 구하고 시험에 사용된 비함침성 고상폐기물의 양으로부터 최종 농도(ug/100cm2, mg/kg)를 구한다.

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 604, 1991, Phenols.

9.2  US EPA Method 505, 1989, Analysis Of Organohalide Pesticides And Commercial Polychlorinated Biphenyl (PCB) Products In Water By Micro-

extraction And Gas Chromatography.

9.3  US EPA Method 508, 1989, Determination Of Chlorinated Pesticides In Water By Gas Chromatography With An Electron Capture Detector.

9.4  Standard Methods 6420 C, 1995, Liquid-Liquid Extraction Gas Chromatographic/Mass Spectrometric Method.

9.5  US EPA Method 4020, 1996, Screening For Polychlorinated Biphenyl By Immunoassay.

9.6  US EPA Method 8082, 2000, Polychlorinated biphenyls by gas chromatograohy

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	용출용액 : 0.0005 mg/L 액 상 : 0.05 mg/L 비함침성 : 0.05 µg/100 cm2(표면채취법) 0.005 mg/kg(부재 채취법) 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 15 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 120 %

표 2.  폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 기체크로마토그래프 실험조건(예)

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(cross-linked 5 % phenylmethylsilicone, 30 m 길이 x 0.2 mm 내경 x 0.33 µm 필름두께) 헬륨(1.0 mL/min) 1/10 280 ℃ 280 ℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 승온속도 최종온도 최종시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (℃/min) (℃) (min) 70 2 30.0 170 5.0 300 10

폐기물공정시험기준	ES 06502.2a
폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) -기체크로마토그래프-질량분석법	2014
(Polychlorinated Biphenyls-Gas Chromatograph-Mass Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 분석하는 방법으로, 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 헥산으로 추출하여 실리카겔 컬럼 등을 통과시켜 정제한 다음 기체크로마토그래프-질량분석기로 분석하여 크로마토그램에 나타난 피크 패턴에 의하여 폴리클로리네이티드비페닐을 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 액상 및 고상 폐기물 중의 폴리클로리네이티드비페닐의 검사에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준은 나타난 피크 패턴에 따라 폴리클로리네이티드비페닐을 확인하고 정량하는 방법이다.

1.2.3  이 방법에 의한 폴리클로리네이티드비페닐의 정량한계는 1.0 mg/L이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  알칼리 분해를 하여도 헥산층에 유분이 존재할 경우에는 실리카겔 컬럼으로 정제조작을 하기 전에 플로리실 컬럼을 통과시켜 유분을 분리한다.

1.3.2  유리기구류는 세정제, 뜨거운 수돗물 그리고 정제수 순으로 닦아준 후 400 ℃에서 15 ～ 30분 동안 가열한 후 식혀 알루미늄포일로 덮어 깨끗한 곳에 보관하여 사용한다.

1.3.3  고순도의 시약이나 용매를 사용하여 방해물질을 최소화하여야 한다.

1.3.4  실리카겔 컬럼 정제는 산, 염화페놀, 폴리클로로페녹시페놀 등의 극성화합물을 제거하기 위하여 수행하며, 사용 전에 정제하고 활성화시켜야 한다.

2.0  용어정의

2.1  폴리클로리네이티드비페닐 동질체(PCB congener)

폴리클로리네이티드비페닐은 비페닐 구조에 염소가 치환하여 총 209종류의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)가 존재한다. 각각의 이성질체를 동질체(congener)라고 부른다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 내경 0.20 ～ 0.53 mm, 필름두께 0.1 ～ 5.0 µm, 길이 30 ～ 100 m의 DB-1, DB-5 및 DB-608 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999 %이상의 헬륨 또는 질소로서 유량은 0.5 ～ 3 mL/min, 시료 도입부 온도는 250 ～ 300 ℃, 컬럼온도는 50 ～ 320 ℃, 검출기온도는 270 ～ 320 ℃로 사용한다.

3.1.3  표 2와 같이 수행할 수 있다.

3.2  질량분석기(mass spectrometer)

3.2.1  이온화방식은 전자충격법(EI, electron impact)을 사용하며 이온화에너지는 35 ～ 70 eV을 사용한다.

3.2.2  질량분석기는 자기장형(magnetic sector), 사중극자형(quadrupole) 및 이온트랩형(ion trap) 등의 성능을 가진 것을 사용한다.

3.2.3  정량분석에는 선택이온검출법(SIM, selected ion monitoring)을 이용하는 것이 바람직하다. 선택하는 이온들은 표 3의 이온을 사용할 수 있다.

3.3  정제컬럼

3.3.1  플로리실 컬럼

3.3.1.1  플로리실 컬럼 정제는 헥산 층에 유분이 존재할 경우에 실리카겔 컬럼으로 정제하기 전 유분을 제거하기 위하여 사용한다.

3.3.1.2  플로리실을 활성화하려면, 플로리실 5 g을 190 ℃오븐에서 24시간 가열 활성 후 데시케이터 내에서 30분가량 방치하여 냉각한 후 사용한다.(보관 할 경우에는 데시케이터 내에서 보관하며 빠른 시일 내에 사용한다.)

3.3.1.3  플로리실 컬럼은 다음과 같이 만든다.

3.3.1.3.1  안지름 10 mm, 길이 300 mm의 하부에 콕(테프론 재질의 콕)을 부착한 내열제 유리관을 사용한다.

3.3.1.3.2  밑바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 무수황산나트륨을 약 1 g 넣은 다음 노말헥산을 넣어 위까지 잠기도록 한다. 활성화된 플로리실 5 g에 노말헥산 10 mL를 넣어 기포가 생기지 않도록 주의하여 컬럼의 상부로부터 충진한다.

3.3.1.3.3  노말헥산을 10 mL가량 흘려보내고 플로리실 층을 안정화시킨 후 무수황산나트륨 1 g을 넣어 플로리실 층의 위를 덮는다. 다시 노말헥산 소량을 피펫으로 취하여 컬럼의 내벽을 씻고 콕을 열어 헥산층이 무수황산나트륨의 상단 약 1 cm에 이를 때까지 유출시킨다.(단, 플로리실 컬럼 정제를 하기 위한 것이므로 조작 후 바로 사용한다.)

3.3.2  실리카겔 컬럼

3.3.2.1  실리카겔 컬럼 정제는 산, 염화페놀, 폴리클로로페녹시페놀 등의 극성화합물을 제거하기 위하여 수행하며, 사용 전에 정제하고 활성화시켜야 한다.

3.3.2.2  실리카겔 활성화하려면 실리카겔 4 g을 130 ℃ 오븐에서 18시간 가열(활성화) 후 데시케이터 내에서 30분가량 방치하여 냉각한 후 사용한다.(보관 할 경우에는 데시케이터 내에서 보관하며 빠른 시일 내에 사용한다.)

3.3.2.3  실리카겔 컬럼은 다음과 같이 만든다.

3.3.2.3.1  안지름 10 mm, 길이 300 mm의 하부에 콕(테프론 재질의 콕)을 부착한 내열제 유리관을 사용한다.

3.3.2.3.2  밑바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 노말헥산을 넣어 위까지 잠기도록 한다.

3.3.2.3.3  활성화된 실리카겔 4 g에 노말헥산 10 mL를 넣어 기포가 생기지 않도록 주의하여 컬럼의 상부로부터 충진 한다. 노말헥산을 10 mL가량 흘려보내고 실리카겔 층을 안정화시킨 후 무수황산나트륨 1 g을 넣어 실리카겔 층의 위를 덮는다.

3.3.2.3.4  다시 노말헥산 소량을 피펫으로 취하여 컬럼의 내벽을 씻고 콕을 열어 헥산층이 무수황산나트륨의 상단 약 1 cm에 이를 때까지 유출시킨다. 단, 실리카겔 컬럼 정제를 하기 위한 것이므로 조작 후 바로 사용하며 다층실리카겔 컬럼으로 정제할 수 있다.

3.3.2.4  실리카겔 컬럼으로 다음과 같이 용출실험을 수행한다.

3.3.2.4.1  노말헥산을 사용하여 10 µg/mL로 조제한 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준용액 1 mL를 실리카겔이 충전된 컬럼에 주의하여 넣고, 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 조절한다.

3.3.2.4.2  소량의 노말헥산으로 컬럼의 내벽을 씻어 준 다음 콕을 열어 액면을 조절하고, 컬럼의 상부에 크로마토그래프용 노말헥산 200 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시킨다.

3.3.2.4.3  유출용액을 10 mL 단위로 실험관에 분취한 다음, 각각 1 ～ 5 µL씩을 기체크로마토그래프에 주입하고 크로마토그램을 작성하여 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 유출 시점과 종료 시점을 확인한다.

3.4  농축장치

구데르나다니쉬(KD)농축기 또는 회전증발농축기를 사용한다.

3.5  기타

3.5.1  부피실린더는 부피 50 mL의 마개 있는 것을 사용한다.

3.5.2  미량주사기는 1 ～ 10 µL부피의 액체용을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  아세톤

아세톤(acetone, CH3COCH3, 분자량 : 58.08)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  노말헥산

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  무수황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 순도 98 % 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300 ℃에서 24시간 가열한 다음 데시케이터 안에서 식힌다.

4.1.4  실리카겔

실리카겔(63 ∼ 200 mesh)을 크로마토그래프용 노말헥산으로 씻은 다음 여과하여 비커에 넣고 층의 두께를 10 mm 이하로 하여 130 ℃에서 18시간 건조한 다음 데시케이터 안에서 30분간 식힌다.

4.1.5  플로리실

플로리실 100 g(60 ～ 100 mesh)을 190 ℃, 24시간 가열 활성화하여 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 흔들어 섞고 여과한다. 잔사에 크로마토그래프용 노말헥산 25 mL를 섞고 여과하여 풍건한다.

4.1.6  수산화칼륨/에틸알코올용액(1 M)

수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH, 분자량 : 56.11) 56.11 g을 소량의 정제수에 녹이고 에틸알코올(95.0 V/V %)을 넣어 1,000 mL로 하여 흔들어 섞고 마개를 하여 2 ～ 3일간 방치한다. 상층액을 여과하여 알칼리성에서 사용할 수 있는 유리마개병에 넣어 보관한다.

4.1.7  헥산세정수

정제수를 헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17) 으로 포화시킨 후 사용한다.

4.1.8  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 분자량 : 98.08)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.9  에틸에테르(ethyl ether, C2H5OC2H5, 분자량 : 74.12)

수산화나트륨용액(0.4 %)과 물로 차례로 씻어 준 다음 무수황산나트륨으로 탈수하고 증류하여 사용한다.

4.1.10  에틸에테르/노말헥산용액(15 %)

정제된 에틸에테르(ethyl ether, C2H5OC2H5, 분자량 : 74.12) 150 mL와 노말헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17) 850 mL를 섞어 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  폴리클로리네이티드비페닐 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐 표준제품(Aroclor)을 구입하여 0.1 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 100 mL로 한다. 시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 -18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.2.2  폴리클로리네이티드비페닐 표준용액(10.0 mg/L)

폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준원액 Aro-1242, Aro-1248, Aro-1254 및 Aro-1260 1,000 mg/L을 균등하게 혼합하여 10 mg/L가 되도록 조제하여 정량용 표준용액으로 사용한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3  내부표준용액

4.3.1  10염화비페닐 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 10염화비페닐 표준제품(decachlorinated biphenyl)을 구입하여 0.020 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 20 mL로 한다. 시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 -18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.2  10염화비페닐 표준용액(10.0 mg/L)

10염화비페닐 표준원액(1,000 mg/L) 100 µL를 10 mL 부피플라스크에 넣은 다음 노말헥산으로 표선까지 채운다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3.3 4염화메타자일렌(tetrachloro-m-xylene, C8H6Cl4) 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 4염화메타자일렌 표준제품을 구입하여 0.020 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 20 mL로 한다. 시판되고 있는 4염화메타자일렌 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 -18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.4 4염화메타자일렌 표준용액(2.0 mg/L)

4염화메타자일렌 표준원액(1,000 mg/L) 200 ㎕를 100 mL 부피플라스크에 넣은 다음 노말헥산으로 표선까지 채운다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다

5.0  시료채취 및 관리

5.1  사용 중인 기기 내에 있는 경우

5.1.1  비상사태의 돌발 위험이 있으므로 반드시 시설 담당자의 도움을 받아 시료 채취를 하도록 한다.

5.1.2  준비된 시료용기의 내부를 채취하고자 하는 절연유로 3회 정도 완전히 닦아낸 다음 시료를 채취한다.

[주 1]  이 때 다른 오염물질이 시료용기로 들어가지 않도록 주의해야 한다.

5.2  용기에 보관되어 있는 경우

5.2.1  잘 섞은 후 균일하게 시료를 채취한다.

5.2.2  두 층으로 분리되어 있어 섞기 어려운 경우에는 각 층의 양에 비례하여 채취한다.

5.2.3  큰 저장용기에 들어있는 경우에 채취병을 사용하여 상, 중, 하, 저층 등 을 구별하여 층별 비례채취법에 따라 채취한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 계산한다. 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)를 함유하지 않은 시료와 동일한 매질에 정량한계 부근의 농도를 첨가한 7개 시료를 준비하교 7.0 분석절차와 동일하게 분석하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 분석시료 수가 20개 이하일 때에는 시료군마다 1개를 그 이상일 때에는 20개마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 포함하고 있지 않은 표준물질(PCBs free oil)을 구입하여, 전처리 과정과 동일한 순서로 시료를 분석하여 크로마토그램을 제시하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  정량범위내 3개 이상의 농도로 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차가 15 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성 하도록 한다.

6.3.2  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 구하고 이 값이 초기 검정곡선 작성 시 구하여진 감응계수와 비교했을 때 상대표준편차가 ± 15 %이내일 때는 원래의 검정곡선을 이용하여 시료 중의 농도를 정량하며, 상대표준편차가 ± 15 % 이상일 때는 새로운 검정곡선을 작성하여야 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 노말헥산에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 120 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  회수율

6.5.1 알카리 분해 추출을 거친 시료에 10염화비페닐(decachlorinated biphenyl) 50 ∼ 100 ng을 주입하여 회수율을 계산한다. 회수율 계산은 주입농도에 대한 검출농도의 백분율로 계산한다.

[eqn: rm 회수율(%)= {검출된`농도} over {주입한`농도} TIMES 100]

6.5.2 회수율 범위는 75 ～ 120 %을 만족하여야 하며, 만족하지 못할 경우 다시 실험하여야 한다.

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.6.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.6.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  용출실험의 경우

7.1.1.1  용출용액 적당량을 분별깔때기에 넣고 크로마토그래프용 아세톤 50 mL 와 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 넣어 5 ～ 10분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 수층을 다른 분별깔때기에 옮긴다.

7.1.1.2  수층에 크로마토그래프용 노말헥산 50 mL를 넣어 5 ～ 10분간 세게 흔들어 섞고 정치하여 헥산 층을 분리한다.

7.1.1.3  전체 헥산층을 합하여 크로마토그래프용 무수황산나트륨을 통과시켜 탈수한 후, 농축장치의 플라스크에 옮기고 물중탕에서 약 5 mL가 될 때까지 농축한다.

[주 2]  추출조작에서 얻어진 농축액이 유분을 다량 함유할 경우에는 7.1.2 액상 폐기물의 전처리에 따라 알칼리 분해할 수 있다.

[주 3]  알칼리 분해를 하여도 헥산층에 유분이 존재할 경우에는 실리카겔 컬럼으로 정제하기 전에 7.2.2.2  플로리실 컬럼 정제에 따라 유분을 제거한다.

7.1.2  액상 폐기물의 경우

7.1.2.1  전기절연유와 같은 유분이 많은 폐유 시료의 경우 가능한 한도 내에서 소량의 채취가 필요하므로 약 0.1 ～ 1 mL(또는 g) 정도의 시료를 200 mL 분해 플라스크에 취한 다음 수산화칼륨/에틸알코올용액(1 M) 50 mL를 첨가하여 환류냉각기를 부착하고 수욕상에서 1시간 정도 알칼리분해를 시킨다.

[주 4]  사용 시료의 밀도를 제시한다.

7.1.2.2  알칼리분해 후 분해 플라스크내의 온도를 50 ℃까지 방치하여 냉각한 후 준비된 분별깔때기에 분해액을 넣은 후, 내부표준물질 50 ～ 100 ng을 주입한 다음 노말헥산 50 mL를 가하여 진동 교반하여 추출 작업을 한다. 하층의 용액을 다른 분별깔때기에 넣어 앞서 한 조작과 마찬가지로 노말헥산 50 mL을 가하여 진동교반 후 헥산층이 충분히 분리될 때까지 정치시킨 다음 분해액은 버리고 전자의 노말헥산 추출물과 후자의 추출물을 함께 담는다.

[주 5]  알칼리분해 과정 중 10염화비페닐이 분해되므로 알칼리분해 후 주입한다.

7.1.2.3  분별깔때기에 100 mL의 헥산세정수를 첨가하여 진동교반하고 헥산층이 충분히 분리될 때까지 정치시켜 둔다. 이와 같은 세정 작업을 2회에 걸쳐서 한다

[주 6]  이때 에멀젼이 발생할 경우에는 수 mL의 수산화칼륨(1 M)을 첨가한 후 약하게 흔들어서 정치시켜두면 제거할 수 있다.

7.2  실리카겔 컬럼 정제방법

7.2.1  용출실험의 경우

7.2.1.1  추출조작에서 얻어진 농축액을 실리카겔 컬럼의 상부에 조심하여 옮기고, 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 한 다음, 소량의 크로마토그래프용 노말헥산으로 플라스크 및 컬럼의 내벽을 수회 씻어서 넣는다.

7.2.1.2  컬럼의 상부에 크로마토그래프용 노말헥산 200 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시킨다.

7.2.1.3  유출용액은 실리카겔컬럼 용출실험에서 얻어진 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 유출범위량까지 받아 농축장치의 플라스크에 옮기고, 물중탕에서 액량이 5 mL 이하가 될 때까지 농축한다. 식힌 다음 크로마토그래프용 노말헥산으로 정확히 5 mL로 하여 시료용액으로 한다.

7.2.2  액상 폐기물의 경우

7.2.2.1  황산처리

7.2.2.1.1  전처리에서 분리한 물층(헥산세정수층)을 제거하고 수 mL의 황산을 헥산층에 첨가하여 잔여 유기물이 제거될 때까지 수회에 걸쳐서 황산처리를 한다.

[주 7]  알칼리분해 추출과정 중 제거되지 않은 유기물질은 황산처리 하여 제거한다.

[주 8]  황산처리의 완료여부는 처리 후 황산의 색깔이 무색투명해 질 때까지 반복하며, 이때 사용된 황산의 양과 회수를 기록한다.

7.2.2.1.2  황산에 의한 처리가 끝나면 황산층을 버리고 잔여 황산분을 제거하기 위하여 100 mL의 헥산세정수를 넣어 진동교반하고 헥산층이 충분히 분리될 때까지 정치시켜 둔다. 이와 같은 세정과정을 반복한 후 리트머스 종이를 이용하여 중성을 확인한다.

7.2.2.1.3  노말헥산층은 무수황산나트륨을 통과시켜 탈수작업을 행하고 KD농축기나 회전증발농축기를 이용하여 3 ～ 5 mL까지 농축한다. 농축액은 실리카겔 컬럼을 통과시킨다.

7.2.2.2  플로리실 컬럼 정제

7.2.2.2.1  추출단계에서 농축된 농축액을 피펫을 이용하여 플로리실이 충전된 컬럼에 주의하여 넣고, 하단의 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 조절한다.

7.2.2.2.2  에틸에테르/노말헥산용액(15 %)을 제조하여 소량으로 컬럼 내벽을 씻어 준 다음 콕을 열어 액면을 조절하고, 컬럼의 상부에 크로마토그래프용 에틸에테르/노말헥산용액(15 %) 250 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시킨다.

7.2.2.2.3  유출이 완료되면 KD농축기나 회전증발농축기를 이용하여 3 ～ 5 mL까지 농축한 다음 최종 농축액을 1 mL로 하여 기체크로마토그래프에 1 ～ 5 µL 주입하여 분석한다.

7.2.2.3  실리카겔 컬럼 정제

7.2.2.3.1  추출단계에서 농축된 농축액을 피펫을 이용하여 실리카겔이 충전된 컬럼에 주의하여 넣고, 하단의 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 조절한다.

7.2.2.3.2  소량의 노말헥산으로 컬럼의 내벽을 씻어 준 다음 콕을 열어 액면을 조절하고, 컬럼의 상부에 노말헥산 200 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한방울의 속도로 유출시킨다.

7.2.2.3.3  유출이 완료되면 KD농축기나 회전증발농축기를 이용하여 3 ～ 5 mL까지 농축한 다음 최종 농축액을 1 mL로 하여 기체크로마토그래프에 1 ～ 5 µL 주입하여 분석한다.(단, 유분이 미량 있다고 판단되면 실리카겔 컬럼 정제를 하기 전에 플로리실 컬럼 정제를 한다.)

[주 9]  실리카겔 컬럼에 의한 정제가 부적절한 경우에는 다층실리카겔 컬럼 정제를 할 수 있다. 또한, 실리카겔 컬럼 정제와 동등이상의 정제효율(카트리지 용출조건, 재현성, 회수율 등 포함)이 확인되고, 정제에 방해를 주는 피크가 없는 것이 확인되는 경우에는 시판되는 실리카 카트리지를 사용하여 정제할 수 있다.

7.3  확인실험법

7.3.1  전처리에서 얻어진 시료용액 1 ～ 5 µL를 미량주사기를 사용하여 기체크로마토그래프에 주입하고 크로마토그램을 작성하여 시료 중 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 피크 패턴을 확인한다.

7.3.2 같은 조건에서 작성된 각 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준용액(Aroclor 1242, 1248, 1254, 1260)의 크로마토그램 피크패턴과 시료 중 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크 패턴을 비교한다.

7.3.3  피크 패턴 비교결과, 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)가 포함되어 있지 않을 경우 “불검출”로 결과를 표기한다.

7.3.4  피크 패턴 비교결과,  폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)가 포함되어 있을 경우 단품일 경우와 혼합품일 경우로 나누어 정량한다.

7.3.4.1  시료의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 패턴이 단일 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 제품으로 확인한 경우, 검정곡선용 표준용액은 확인한 단일 표준품을 사용하여 세 단계 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다..

7.3.4.2  시료의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 패턴이 두 종류 이상의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 제품이 있는 경우, 각 제품만이 포함하고 있는 특정 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크를 선정(Index peak)하여, 시료 중의 각 제품 간 혼합비를 정수비로 계산한다. 계산된 혼합비에 따라 세 단계 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다.

7.4  분석방법

7.4.1  추출물 1 ～ 5 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.4.2  크로마토그램으로부터 검정곡선에서 측정한 정량피크(index peak)의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 및 내부표준물질의 머무름시간(retention time)에 해당하는 피크로부터 면적을 측정한다.

[주 10]  정량피크(index peak)는 검정곡선에서 사용한 피크를 사용한다.

[주 11]  시료의 밀도를 측정하여 제시한다.

7.5  검정곡선의 작성

7.5.1  시료용액 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크 패턴에 따라, 단품의 경우와 혼합품의 경우로 나누어, 세 단계 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다.

[주 12]  정량피크(index peak)는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 함유하지 않은 시료와 동일한 매질에 표준물질을 주입해서 검출된 크로마토그램 중 가장 큰 피크의 25 %이상의 감도를 나타내는 피크와 IUPAC No. 18, 28, 31, 44, 52, 101, 118, 138, 149, 153, 170, 180, 194로 한다.

7.5.2  검정곡선용 표준용액(10.0 mg/L)과 내부표준용액(4염화메타자일렌 10.0 mg/L 및 10염화비페닐 10.0 mg/L)  0 ～ 2 mL를 단계적으로 취하여 10 mL 용기에 넣고, 헥산을 넣어 표선까지 채운다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

[주 13]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.5.3  용액 1 ～ 5 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.5.4  폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준용액의 크로마토그램 중 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크의 농도와 면적의 관계를 구한 후 검정곡선을 작성하여 시료의 농도를 구한다.

[주 14]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

[주 15] 4염화메타자일렌은 실린지 첨가용 내부표준물질로 시료의 정확한 최종 농축액량을 계산하는데 사용할 수 있다.

8.0  결과보고

8.1.1  표준용액에 대해 검량선 보정계수(calibration factor, CF)을 구한다.

CF = [eqn: {표준물질중`PCBs`피크의면적(또는높이)} over {주입된`표준물질의`총량(ng)}]           (식 1)

8.1.2  농도별 표준용액에 대한 평균보정계수(Mean calibration factor, CF)를 구한다.

8.2  농도계산

8.2.1  시료의 크로마토그램에서 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 정량용 index 피크 면적의 합을 구하여 아래의 식을 이용하여 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 농도(mg/L)을 구한다.

폐기물 중 PCBs의 농도(mg/L) =[eqn: ~ rm {A _{s} D} over {bar{CF} V _{i} W _{s}}]           (식 2)

여기서,  As = 시료 중 PCBs의 면적(또는 높이)

D  = 시료 최종 농축량(μL)

CF = 표준물질 검량선에서 계산된 평균보정계수(As/ng)

Vi  = 기체크로마토그래프에 주입된 시료량(μL)

Ws = 사용된 시료량(mL)

D(시료 최종 농축량) = 1000 μL × [eqn: {C _{s}} over {C _{i}}]               (식 3)

여기서, D : 시료 최종 농축량(μL)

Cs : 시료에서 검출된 4염화메타자일렌의 농도(mg/L)

Ci : 시료에 주입한 4염화메타자일렌의 농도(mg/L)

단 4염화메타자일렌을 이용하여 시료의 최종부피를 구하지 않는 경우에는 시료의 최종 농축량을  1,000 μL로 한다.

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 505, 1989, Analysis Of Organohalide Pesticides And Commercial Polychlorinated Biphenyl (PCB) Products In Water By Micro-

extraction And Gas Chromatography.

9.2  US EPA Method 508, 1989, Determination Of Chlorinated Pesticides In Water By Gas Chromatography With An Electron Capture Detector.

9.3  Standard Methods 6420 C, 1995, Liquid-Liquid Extraction Gas Chromatographic/Mass Spectrometric Method.

9.4  US EPA Method 4020, 1996, Screening For Polychlorinated Biphenyl By Immunoassay.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	1.0 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 15 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 120 %

표 2.  폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 기체크로마토그래프 실험조건(예)

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(cross-linked 5 % phenylmethylsilicon, 30 m 길이 x 0.2 mm 내경 x 0.33 µm 필름두께) 헬륨(1.0 mL/min) 1/10 280 ℃ 280 ℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 승온속도 최종온도 최종시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (℃/min) (℃) (min) 70 2 30.0 170 5.0 300 10

표 3.  각 물질별 선택이온

물질명	분자량	제1선택이온(m/z)	제2선택이온(m/z)
염화비페닐 2염화비페닐 3염화비페닐 4염화비페닐 5염화비페닐 6염화비페닐 7염화비페닐 8염화비페닐 9염화비페닐 10염화비페닐 4염화메타자일렌	188.66 223.10 257.55 291.99 326.44 360.88 395.32 429.77 464.21 498.66 244.0	188.0 222.0 256.0 289.9 325.9 359.8 393.8 429.8 461.7 497.7 207.0	190.0, 152.0 224.0, 152.0 258.0, 186.0 291.9, 293.9 323.9, 327.9 361.8, 357.8 395.8, 397.8 427.8, 431.8 463.7, 465.7 499.7, 495.7 136.0, 171.0

폐기물공정시험기준	ES 06502.3a
폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) -기체크로마토그래피 (절연유분석법)	2014
(Polychlorinated Biphenyls-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 절연유 중에 폴리클로리네이티드비페닐을 신속하게 분석하는 목적으로 사용하는 분석방법으로, 절연유를 진탕 알칼리 분해하고 대용량 다층실리카겔 컬럼을 통과시켜 정제한 다음, 기체크로마토그래프-전자포획검출기(GC-ECD)에 주입하여 크로마토그램에 나타난 피크 형태에 따라 폴리클로리네이티드비페닐을 확인하고 신속하게 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 절연유 중에 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 신속하게 분석하는 목적에 적용한다.

1.2.2  이 방법에 따라 실험할 경우 정량한계는 0.5 mg/L 이상이다. 단, 실험결과의 최소자리는 소수 첫째자리에서 반올림하여 일의 자리까지 나타내고, 이때 정량한계 미만은 ‘0.5 mg/L 미만’ 또는 ‘< 0.5 mg/L’로 표기한다. 또한, 본 시험기준에 의한 결과는 액상 폐기물 중 폴리클로리네이티드비페닐 시험기준의 적용에 따른 불검출(정량한계 이하, 0.05 mg/L) 여부를 판단하는데 사용하지 아니한다.

1.3  간섭물질

1.3.1  실리카겔 컬럼 정제는 산, 페놀, 염화페놀, 폴리클로로페녹시페놀 등의 극성화합물을 제거하기 위하여 사용하며, 사용 전에 실리카겔은 정제하고 활성화시켜야 한다.

1.3.2  유리기구류는 세정제, 뜨거운 수돗물 그리고 정제수 순으로 닦아준 후 400 ℃에서 15 ～ 30분 동안 가열한 후 식혀 알루미늄포일로 덮어 깨끗한 곳에 보관하여 사용한다.

1.3.3  고순도의 시약이나 용매를 사용하여 방해물질을 최소화하여야 한다.

1.3.4  전자포획검출기(ECD, electron capture detector)를 사용하여 폴리클로리네이티드비페닐을 측정할 때 프탈레이트가 방해할 수 있는데 이는 플라스틱 용기를 사용하지 않음으로서 최소화 할 수 있다.

2.0  용어정의

2.1  폴리클로리네이티드비페닐 동질체(PCB congener)

폴리클로리네이티드비페닐은 비페닐 구조에 염소가 치환하여 총 209종류의 폴리클로리네이티드비페닐이 존재한다. 각각의 이성질체를 동질체(congener)라고 부른다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 내경 0.20 ～ 0.53 mm, 필름두께 0.1 ～ 5.0 µm, 길이 30 ～ 100 m의 DB-1, DB-5 및 DB-608 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999 %이상의 헬륨 또는 질소로서 유량은 0.5 ～ 3 mL/min, 시료 도입부 온도는 250 ～ 300 ℃, 컬럼온도는 50 ～ 320 ℃, 검출기 온도는 270 ～ 320 ℃로 사용한다.

3.1.3  검출기는 전자포획검출기(ECD, electron capture detector) 또는 이와 동등 이상의 검출성능을 가진 것을 사용한다.

3.1.4  표 2와 같이 수행할 수 있다.

3.2  다층 실리카겔 정제 컬럼

3.2.1  안지름 15 mm, 길이 300 mm의 유리관 하부에 콕을 부착한 정제용 유리컬럼 밑바닥에 탈지면 또는 유리섬유를 깔고 무수황산나트륨을 약 1 g 넣은 다음 노말헥산을 넣어 위까지 잠기도록 한다.

3.2.2  황산실리카겔(44 %) 25 ～ 30 g을 크로마토그래프용 노말헥산 10 mL이 담긴 비커에 넣고 기포가 생기지 않도록 유리막대로 잘 섞어준 다음 관의 상부로부터 충전한다.

3.2.3  크로마토그래프용 노말헥산을 10 mL가량 흘려보내 황산 실리카겔 층을 안정화시킨 다음 여기에 중성 실리카겔 2 g을 노말헥산 10 mL가 담긴 비커에 넣어 기포가 생기지 않도록 주의하여 관의 상부로부터 충전 후 무수황산나트륨을 약 1 g 넣은 다음 노말헥산을 넣어 위까지 잠기도록 한다.

3.2.4  피펫을 사용하여 크로마토그래프용 노말헥산 소량으로 컬럼 내벽의 실리카겔을 씻어낸 다음 콕을 열어 헥산층이 무수황산나트륨의 상단에 이를 때까지 유출시킨다.

3.3  농축장치

구데르나다니쉬(KD)농축기 또는 회전증발농축기를 사용한다.

3.4  기타

3.4.1  부피실린더는 부피 50 mL의 마개 있는 것을 사용한다.

3.4.2  미량주사기는 1 ～ 10 µL부피의 액체용을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  수산화칼륨/에틸알코올용액(1 M)

수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH, 분자량 : 56.11) 56 g을 소량의 정제수에 녹이고 에틸알코올(95.0 V/V %)을 넣어 1,000 mL로 하여 흔들어 섞고 마개를 하여 2 ～ 3일간 방치한다. 상층액을 여과하여 알칼리성에서 사용할 수 있는 유리마개병에 넣어 보관한다.

4.1.2  헥산세정수

정제수를 헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17) 으로 포화시킨 후 사용한다.

4.1.3  실리카겔

실리카겔(63 ∼ 200 mesh)을 크로마토그래프용 노말헥산으로 씻은 다음 여과하여 비커에 넣고 층의 두께를 10 mm 이하로 하여 130 ℃에서 18시간 건조한 다음 데시케이터 안에서 30분간 식힌다.

4.1.4  노말헥산

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.5  무수황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 분자량 : 142.04)은 순도 98 % 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300 ℃에서 24시간 가열한 다음 데시케이터 안에서 식힌다.

4.2  표준용액

4.2.1  폴리클로리네이티드비페닐 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐 표준제품(Aroclor)을 구입하여 0.1 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 100 mL로 한다. 시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 - 18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.2.2  폴리클로리네이티드비페닐 표준용액(10.0 mg/L)

폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준원액 Aro-1242, Aro-1248, Aro-1254 및 Aro-1260 1,000 mg/L을 균등하게 혼합하여 10 mg/L가 되도록 조제하여 정량용 표준용액으로 사용한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3  내부표준용액

4.3.1  10염화비페닐 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 10염화비페닐 표준제품(decachlorinated biphenyl)을 구입하여 0.020 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 20 mL로 한다. 시판되고 있는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 -18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.2  10염화비페닐 표준용액(10.0 mg/L)

10염화비페닐 표준원액(1,000 mg/L) 100 µL를 10 mL 부피플라스크에 넣은 다음 노말헥산으로 표선까지 채운다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3.3 4염화메타자일렌(tetrachloro-m-xylene, C8H6Cl4) 표준원액(1,000 mg/L)

시판되고 있는 4염화메타자일렌 표준제품을 구입하여 0.020 g을 정확하게 달아 노말헥산에 녹여 정확히 20 mL로 한다. 시판되고 있는 4염화메타자일렌 표준원액을 사용할 수도 있다. 이 용액은 -18 ℃에서 보관하면 1년간 유효하고, 4 ℃에서 보관하면 최소 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.4 4염화메타자일렌 표준용액(2.0 mg/L)

4염화메타자일렌 표준원액(1,000 mg/L) 200 ㎕를 100 mL 부피플라스크에 넣은 다음 노말헥산으로 표선까지 채운다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다

5.0  시료채취 및 관리

5.1  사용 중인 기기 내에 있는 경우

5.1.1  비상사태의 돌발 위험이 있으므로 반드시 시설 담당자의 도움을 받아 시료 채취를 하도록 한다.

5.1.2  준비된 시료용기의 내부를 채취하고자 하는 절연유로 3회 정도 완전히 닦아낸 다음 시료를 채취한다.

[주 1]  이 때 다른 오염물질이 시료용기로 들어가지 않도록 주의해야 한다.

5.2  용기에 보관되어 있는 경우

5.2.1  잘 섞은 후 균일하게 시료를 채취한다.

5.2.2  두 층으로 분리되어 있어 섞기 어려운 경우에는 각 층의 양에 비례하여 채취한다.

5.2.3  큰 저장용기에 들어있는 경우에 채취병을 사용하여 상, 중, 하, 저층 등 을 구별하여 층별 비례채취법에 따라 채취한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 계산한다. 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 함유하지 않은 시료와 동일한 매질에 정량한계 부근의 농도를 첨가한 7개 시료를 준비하교 7.0 분석절차와 동일하게 분석하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 분석시료 수가 20개 이하일 때에는 시료군마다 1개를 그 이상일 때에는 20개 마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 포함하고 있지 않은 표준물질(PCBs free oil)을 구입하여, 전처리 과정과 동일한 순서로 시료를 분석하여 크로마토그램을 제시하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  정량범위내 3개 이상의 농도로 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차가 15 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성 하도록 한다.

6.3.2  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 구하고 이 값이 초기 검정곡선 작성 시 구하여진 감응계수와 비교했을 때 상대표준편차가 ± 15 %이내일 때는 원래의 검정곡선을 이용하여 시료 중의 농도를 정량하며, 상대표준편차가 ± 15 % 이상일 때는 새로운 검정곡선을 작성하여야 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 노말헥산에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 120 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  회수율

6.5.1 알카리 분해 추출을 거친 시료에 10염화비페닐(decachlorinated biphenyl) 50 ∼ 100 ng을 주입하여 회수율을 계산한다. 회수율 계산은 주입농도에 대한 검출농도의 백분율로 계산한다.

[eqn: rm 회수율(%)= {검출된`농도} over {주입한`농도} TIMES 100]

6.5.2 회수율 범위는 75 ～ 120 %을 만족하여야 하며, 만족하지 못할 경우 다시 실험하여야 한다.

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.6.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.6.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  피펫 등을 이용하여 전기절연유 0.1 ～ 1.0 mL를 100 mL 분별깔때기에 취하고, 소량의 헥산(10 mL 정도)으로 피펫 등을 충분히 씻어준다

7.1.2  수산화칼륨/에틸알코올용액(1 M) 30 mL를 첨가한 다음 20분간 진탕하여 알칼리 분해를 실시한 후 충분히 정치한다.

7.1.3  하층의 용액을 다른 분별깔때기에 넣고, 노말헥산 30 mL을 가하여 진동교반 후 헥산층이 충분히 분리될 때까지 정치시킨 다음 분해액은 버리고 전자의 노말헥산과 후자의 추출물을 함께 모아 분별깔때기에 헥산세정수를 30 mL(알칼리 용액과 동등한 양)을 주입하여 세정한다.

7.1.4  내부표준물질을 50 ～ 100 ng을 주입한 다음 헥산층을 2 mL정도로 농축한 다음 다층실리카겔 컬럼을 통과시킨다.

7.2  실리카겔 컬럼 정제방법

7.2.1  알칼리 분해한 시료를 피펫을 이용하여 실리카겔이 충전된 컬럼에 주의하여 넣고 하단의 콕을 열어 액면이 무수황산나트륨의 상단에 이르도록 조절한다.

7.2.2  소량의 크로마토그래프용 노말헥산으로 컬럼의 내벽을 씻어 준 다음 콕을 열어 액면을 조절하고, 컬럼의 상부에 크로마토그래프용 노말헥산 150 mL를 넣은 분별깔때기를 연결하여 컬럼과 분별깔때기의 콕을 열고 매초 한 방울의 속도로 유출시킨다.

7.2.3  유출이 완료되면 농축기(KD농축기, 회전증발농축기) 를 이용하여 3 ～ 5 mL까지 농축한 다음 최종 농축량을 1 mL로 하여 GC에 1 ～ 5 µL 주입하여 분석한다.

[주 2]  다층 실리카겔 컬럼 정제와 동등이상의 정제효율(카트리지 용출조건, 재현성, 회수율 등 포함)이 확인되고, 정제에 방해를 주는 피크가 없는 것이 확인되는 경우에는 시판되는 제품을 사용하여 정제할 수 있다.

7.3  확인실험법

7.3.1  전처리에서 얻어진 시료용액 1 ～ 5 µL를 미량주사기를 사용하여 기체크로마토그래프에 주입하고 크로마토그램을 작성하여 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 피크 패턴을 확인한다.

7.3.2 같은 조건에서 작성된 각 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준용액(Aroclor 1242, 1248, 1254, 1260)의 크로마토그램 피크패턴과 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크 패턴을 비교한다.

7.3.3  피크 패턴 비교결과, 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)이 포함되어 있을 경우 단품일 경우와 혼합품일 시료 중 정량한다.

7.3.3.1  시료의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 패턴이 단일 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 제품으로 확인한 경우, 검정곡선용 표준용액은 확인한 단일 표준품을 사용하여 3개 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다..

7.3.3.2  시료의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 패턴이 두 종류 이상의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 제품이 있는 경우, Aroclor 1242, 1254, 1260의 조성비를 1:1:1로 만든 후 세 단계 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다.

[주 3]  시료의 크로마토그램 확인 과정 중 GC-MS의 확인이 필요하다고 판단되는 경우에는 GC-MS로 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크인지의 여부를 확인 할 수 있다.(Aro 1242 등)

7.4  분석방법

7.4.1  추출물 1 ～ 5 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.4.2  크로마토그램으로부터 검정곡선에서 측정한 정량피크(index peak)의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 및 내부표준물질의 머무름시간(retention time)에 해당하는 피크로부터 면적을 측정한다.

[주 4]  정량(index) 피크는 검정곡선에서 사용한 피크를 사용한다.

[주 5]  시료의 밀도를 측정하여 제시한다.

7.5  검정곡선의 작성

7.5.1  시료용액 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크 패턴에 따라, 단품의 경우와 혼합품의 경우로 나누어, 세 단계 농도 이상의 표준용액을 조제한 후 검정곡선을 작성한 후 정량한다.

[주 6]  정량(index) 피크는 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)을 함유하지 않은 시료 또는 동일한 매질에 표준물질을 주입해서 검출된 크로마토그램 중 가장 큰 피크의 25 %이상의 감도를 나타내는 피크로 한다.

7.5.2  검정곡선용 표준용액(10.0 mg/L)과 내부표준용액(4염화메타자일렌 10.0 mg/L 및 10염화비페닐 10.0 mg/L)  0 ～ 2 mL를 단계적으로 취하여 10 mL 용기에 넣고, 헥산을 넣어 표선까지 채운다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

[주 7]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.5.3  용액 1 ～ 5 µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.5.4  폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 표준용액의 크로마토그램 중 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 피크의 농도와 면적의 관계를 구한 후 검정곡선을 작성하여 시료의 농도를 구한다.

[주 8]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

[주 9] 4염화메타자일렌은 실린지 첨가용 내부표준물질로 시료의 정확한 최종 농축액량을 계산하는데 사용할 수 있다.

8.0  결과보고

8.1  검량선 보정계수의 산정

8.1.1  표준용액에 대해 검량선 보정계수(calibration factor, CF)을 구한다.

CF = [eqn: {표준물질중`PCBs`피크의면적(또는높이)} over {주입된`표준물질의`총량(ng)}]           (식 1)

8.1.2  농도별 표준용액에 대한 평균보정계수(Mean calibration factor, CF)를 구한다.

8.2  농도계산

8.2.1  시료의 크로마토그램에서 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 정량용 index 피크 면적의 합을 구하여 아래의 식을 이용하여 시료 중의 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 농도(mg/L)을 구한다.

폐기물 중 PCBs의 농도(mg/L) =[eqn: ~ rm {A _{s} D} over {bar{CF} V _{i} W _{s}}]           (식 2)

여기서,  As = 시료 중 PCBs의 면적(또는 높이)

D  = 시료 최종 농축량(μL)

CF = 표준물질 검량선에서 계산된 평균보정계수(As/ng)

Vi  = 기체크로마토그래프에 주입된 시료량(μL)

Ws = 사용된 시료량(mL)

D(시료 최종 농축량) = 1000 μL × [eqn: {C _{s}} over {C _{i}}]               (식 3)

여기서, D : 시료 최종 농축량(μL)

Cs : 시료에서 검출된 4염화메타자일렌의 농도(mg/L)

Ci : 시료에 주입한 4염화메타자일렌의 농도(mg/L)

단 4염화메타자일렌을 이용하여 시료의 최종부피를 구하지 않는 경우에는 시료의 최종 농축량을  1,000 μL로 한다.

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 505, 1989, Analysis Of Organohalide Pesticides And Commercial Polychlorinated Biphenyl (PCB) Products In Water By Micro-

extraction And Gas Chromatography.

9.2  US EPA Method 508, 1989, Determination Of Chlorinated Pesticides In Water By Gas Chromatography With An Electron Capture Detector.

9.3  Standard Methods 6420 C, 1995, Liquid-Liquid Extraction Gas Chromatographic/Mass Spectrometric Method.

9.4  US EPA Method 4020, 1996, Screening For Polychlorinated Biphenyl By Immunoassay.

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	0.5 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 15 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 120 %

표 2.  폴리클로리네이티드비페닐(PCBs)의 기체크로마토그래프 실험조건(예)

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(cross-linked 5 % phenylmethylsilicon, 30 m 길이 x 0.2 mm 내경 x 0.33 µm 필름두께) 헬륨(1.0 mL/min) 1/10 280 ℃ 280 ℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 승온속도 최종온도 최종시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (℃/min) (℃) (min) 70 2 30.0 170 5.0 300 10

폐기물공정시험기준	ES 06601.1
할로겐화 유기물질 -기체크로마토그래피-질량분석법	2014
(Halogenated Compounds-Gas Chromatography-Mass Spctrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 할로겐화 유기물질을 측정방법으로, 폐유기용제 등의 시료 적당량을 희석용 용매로 희석한 후, 기체크로마토그래프-질량분석계에 직접 주입하여 시료 중 할로겐화 유기물질류를 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 테트라클로로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리이클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 트리클로로트리플루오로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 2-클로로페놀, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀, 2,3-디클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, 2,5-디클로로페놀, 2,6-디클로로페놀, 3,4-디클로로페놀, 3,5-디클로로페놀, 1,1-디클로로에틸렌, 시스-1,3-디클로로프로펜, 트란스-1,3-디클로로프로펜, 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플로로에탄의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준에 의해 시료 중에 정량한계는 각 할로겐화유기물질에 대하여 10 mg/kg이다.

1.3  간섭물질

1.3.1  추출 용매에는 분석성분의 머무름 시간에서 피크가 나타나는 간섭물질이 있을 수 있다. 추출 용매 안에 간섭물질이 발견되면 증류하거나 컬럼 크로마토그래피에 의해 제거한다.

1.3.2  이 실험으로 끓는점이 높거나 극성 유기화합물들이 함께 추출되므로 이들 중에는 분석을 간섭하는 물질이 있을 수 있다.

1.3.3  디이클로로메탄과 같이 머무름 시간이 짧은 화합물은 용매의 피크와 겹쳐 분석을 방해할 수 있다.

1.3.4  풀루오르화탄소나 디클로로메탄과 같은 휘발성 유기물은 보관이나 운반 중에 격막(septum)을 통해 시료 안으로 확산되어 시료를 오염시킬 수 있으므로 현장 바탕시료로서 이를 점검하여야 한다.

1.3.5  시료에 혼합표준액 일정량을 첨가하여 크로마토그램을 작성하고 미지의 다른 성분과 피크의 중복여부를 확인한다. 만일 피크가 중복될 경우 극성이 다르고 분리가 양호한 컬럼을 택하여 실험한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20 ～ 0.35 mm, 필름두께 0.1 ～ 0.50 µm, 길이 15 ～ 60 m의 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999 %이상의 헬륨으로서(또는 질소) 유량은 0.5 ～ 4 mL/min, 시료 도입부 온도는 150 ～ 250 ℃, 컬럼온도는 30 ～ 250 ℃로 사용한다.

3.1.3  표 2와 같이 수행할 수 있다.

3.2  질량분석기(mass spectrometer)

3.2.1  이온화방식은 전자충격법(EI, electron impact)을 사용하며 이온화 에너지는 35 ～ 70 eV을 사용한다.

3.2.2  질량분석기는 자기장형(magnetic sector), 사중극자형(quadrupole) 및 이온트랩형(ion trap) 등의 성능을 가진 것을 사용한다.

3.2.3  정량분석에는 선택이온검출법(SIM, selected ion monitoring)을 이용하는 것이 바람직하다. 선택하는 이온들은 표 3의 이온을 사용할 수 있다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  에틸알코올

에틸알코올(ethanol, C2H5OH, 분자량 : 46.07)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  노말헥산

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메틸알코올/메탄올

메틸알코올/메탄올(methanol, CH3OH, 분자량 : 32.04)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  혼합표준원액(1,000 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 15 mL를 넣고 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 테트라클로로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 트리클로로트리플루오로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 2-클로로페놀, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀, 2,3-디클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, 2,5-디클로로페놀, 2,6-디클로로페놀, 3,4-디클로로페놀, 3,5-디클로로페놀, 1,1-디클로로에틸렌, 시스-1,3-디클로로프로펜, 트란스-1,3-디클로로프로펜, 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플로로에탄(순도 99 %이상의 특급시약) 약 25 mg을 주사기로 메틸알코올/메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다. 그러나 국제적으로 잘 알려진 표준물질 제조회사로부터 구입하여 사용하는 것이 좋다.

4.2.1.1  25 mL 부피플라스크에 메틸알코올 10 mL를 넣고 표준물질 약 25 mg을 주사기로 메틸알코올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메틸알코올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.1.2  각각의 표준물질의 첨가량을 구하여 표준원액의 농도(mg/L)를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 -18 ℃에서 보관하면 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.2.2  혼합표준용액(10.0 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 15 mL를 넣고 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 테트라클로로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 트리클로로트라이플루오로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 2-클로로페놀, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀, 2,3-디클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, 2,5-디클로로페놀, 2,6-디클로로페놀, 3,4-디클로로페놀, 3,5-디클로로페놀, 1,1-디클로로에틸렌, 시스-1,3-디클로로프로펜, 트란스-1,3-디클로로프로펜, 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플로로에탄이 각각 250 µg에 상당하는 표준원액을 넣고 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3  내부표준용액

4.3.1  내부표준원액(1,000 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 20 mL를 넣고 내부표준용액으로 브로모클로로메탄, 플로로벤젠, 1,4 디플루오로벤젠 또는 1,2-디클로로벤젠-d4 표준물질 약 25 mg을 주사기로 메틸알코올/메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 -18 ℃에서 보관하면 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.2  내부표준용액 (10.0 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 브로모클로로메탄, 플루오로벤젠, 1,4-디플루오로벤젠 또는 1,2-디클로로벤젠-d4의 내부표준원액(1,000 mg/L) 250 µL를 넣고 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

유리용기에 상부공간이 없도록 채취하여 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 피복된 격막이 내장되어 있는 뚜껑이나 동일 격막의 알루미늄캡으로 밀봉한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 계산한다. 할로겐화유기물질이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 표준용액을 정량한계 부근의 농도가 되도록 첨가한 7개의 첨가시료를 준비하여 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 할로겐화유기물질이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물을 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 감응계수(RF)의 상대표준편차가 15 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 구하고 이 값이 초기 검정곡선 작성 시 구하여진 감응계수와 비교했을 때 상대표준편차가 ± 15 % 이내일 때는 원래의 검정곡선을 이용하여 시료 중의 농도를 정량하며, 상대표준편차가 ± 15 % 이상일 때는 새로운 검정곡선을 작성하여야 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도 및 정밀도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 할로겐화유기물질이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 약 0.5 g을 정확히 달아 50 mL의 부피플라스크에 넣고, 즉시 희석용 용매로 눈금까지 채운 다음 마개를 하여 흔들어 섞는다.

7.1.2  이 용액에 내부표준용액 1.0 mL을 넣고 다시 희석용 용매로 20배 희석 한다.(원칙적으로 에틸알코올을 사용하고, 에틸알코올이 함유된 시료는 노말헥산으로 한다)

7.2  분석방법

7.2.1  시료용액 1 ～ 2 µL를 기체크로마토그래프-질량분석계에 직접 주입한다. 분석대상 할로겐화 유기물질에 대한 총이온크로마토그램(total ion chromatogram, TIC)을 작성한 다음, 각 물질별 1차 및 2차 선택이온에 대한 질량크로마토그램을 작성한다

7.2.2  작성된 질량크로마토그램상의 피크에 대하여 표준물질의 머무름시간 및 토막이온(fragment ions)의 상대적 강도비를 토대로 분석대상물질을 정성 분석한다.

7.2.3  기체크로마토그래프로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.2.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 피크 면적을 측정하여 분석물질의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 구한다. 두 개 이상의 내부표준물질을 사용할 때에는 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  노말헥산 약 30 mL를 넣은 50 mL 부피플라스크에 할로겐화 유기물질 혼합표준용액(10.0 mg/L) 0 ～ 10.0 mL를 단계별로 희석하여 즉시 희석용 용매로 눈금까지 채운 다음 마개를 하여 흔들어 섞는다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이 용액에 내부표준용액 1.0 mL을 넣고 다시 희석용 용매로 20배 희석 한다.(원칙적으로 에틸알코올을 사용하고, 에틸알코올이 함유된 시료는 노말헥산으로 한다)

[주 1]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

[주 2]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준물질을 넣지 않아도 된다.

7.3.3  이 용액 1 ～ 5 µL씩을 미량주사기에 정확히 취하여 기체크로마토그래프에 주입하고 크로마토그램을 기록한다. 각 분석물질의 머무름시간에 해당하는 크로마토그램의 피크의 면적 또는 높이를 측정하고 각각 표준용액 농도와의 관계선을 작성한다.

7.3.4  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 할로겐화유기물질에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 3]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3.5  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 분석물질의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 크로마토그램으로부터 분석물질의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다. 두 개의 내부표준물질을 사용할 때에는 그 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

[주 5]  할로겐화유기물질은 휘발성이 높기 때문에 시료를 채취할 때 유리제 용기에 상부공간이 없도록 채취하여야 하며, 시료의 분취 및 기타 실험조작은 목적성분이 휘발되지 않도록 빠른 시간 내에 행한다.

[주 6]  용매추출법 대신 헤드스페이스(headspace)법 또는 퍼지․트랩(purge and trap)법을 사용할 수도 있다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 최종 용액 농도(Cs)를 구할 수 있다.

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

8.3  최종 용액 중에 할로겐화유기물질의 농도(Cs)로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 할로겐화유기물질의 농도를 계산한다.

폐기물 중 할로겐화유기물질의 농도(mg/kg) =[eqn: {C _{s}} over {W _{d}} TIMES f TIMES V]       (식 1)

여기서, Cs : 검정곡선에서 얻어진 분석성분 농도(mg/L)

f : 희석배수(여기서는 20)

V : 전처리한 용액의 부피(여기서는 약 0.05 L)

Wd : 시료의 중량(여기서는 0.0005 kg)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 504.1, 1993, 1,2-Dibromomethane, 1,2-dibromo-3- chloropropane, and 1,2,3-trichloropropane in water by microextraction and gas chromatography.

9.2  US EPA Method 601, 1991, Purgeable Halocarbons.

9.3  US EPA Method 602, 1991, Purgeable Aromatics.

9.4  US EPA Method 624, 1991, Purgeables.

9.5  US EPA Method 1624, 1991, Volatile Organic Compounds by Isotope Dilution GC/MS.

9.6  US EPA Method 8021B, 1996, Aromatic And Halogenated Volatiles By Gas Chromatography Using Photoionization And/Or Electrolytic Conductivity Detectors.

9.7  US EPA Method 8260B, 1996, Volatile Organic Compounds By Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS).

9.8   US EPA Method 8260C, 2006, Volatile Organic Compounds By Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS).

10.0  부록

표 1. 정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	10.0 mg/kg 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 15 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

표 2.  할로겐화 유기물질의 기체크로마토그래프 실험조건(예)

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획 비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(cross-linked 5 % phenylmethylsilicon, 25 m 길이 x 0.2 mm 안지름 x 0.33 µm 필름두께) 헬륨(1.0 mL/min) 1/10 200 ℃ 250 ℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 35 7 5.0 50 0 10.0 150 0

표 3.  할로겐화 유기물질의 질량 선택이온

No	물 질 명	이성질체	정량 이온	선택이온
1	디클로로메탄	-	84	86,49
2	트리클로로메탄	-	83	47,85
3	테트라클로로메탄	-	117	82
4	디클로로디플루오로메탄	-	85	87
5	트리클로로플루오로메탄	-	151	101,153
6	디클로로에탄	1,1-디클로로에탄	63	65,83
		1,2-디클로로에탄	62	98
7	트리클로로에탄	1,1,1-트리클로로에탄	97	99,61
		1,1,2-트리클로로에탄	83	97,85
8	트리클로로트리플루오로에탄	-	83	67,103
9	트리클로로에틸렌	-	95	97,130,132
10	테트라클로로에틸렌	-	164	129,131,166
11	클로로벤젠	-	112	77,114
12	디클로로벤젠	1,2-디클로로벤젠	146	111,148
		1,3-디클로로벤젠	146	111,148
		1,4-디클로로벤젠	146	111,148
13	클로로페놀	2-클로로페놀	128	64,130
		3-클로로페놀	128	65,130
		4-클로로페놀	128	65,130
14	디클로로페놀	2,3-디클로로페놀	162	63,164
		2,4-디클로로페놀	162	63,164
		2,5-디클로로페놀	162	63,164
		2,6-디클로로페놀	162	63,164
		3,4-디클로로페놀	162	63,164
		3,5-디클로로페놀	162	63,164
15	1,1-디클로로에틸렌	-	96	61,63
16	1,3-디클로로프로펜	시스-1,3-디클로로프로펜	75	77,39
		트란스-1,3-디클로로프로펜	75	77,39
17	1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플로로에탄	-	101	103,151

그림 1. 할로겐화 유기물질의 크로마토그램

표 4.  할로겐화 유기물질의 머무름 시간(예)

물질명	머무름 시간(분)	물질명	머무름 시간(분)
1,1-디클로로에틸렌	3.07	1,3-디클로로프로판	7.93
디클로로메탄	3.15	디브로모클로로메탄	8.20
trans-1,2-디클로로에틸렌	3.38	1,2-디브로모에탄	8.49
1,1-디클로로에탄	3.51	테트라클로로에틸렌	8.59
cis-1,2-디클로로에틸렌	3.85	클로로벤젠	9.55
브로모클로로메탄	3.97	1,1,1,2-테트라클로로에탄	9.64
클로로폼(트리클로로메탄)	3.98	브로모폼	10.50
1,1,1-트리클로로에탄	4.44	1,2,3-트리클로로프로판	11.30
1,2-디크로로에탄	4.50	브로모벤젠	11.56
1,1-디클로로프로펜	4.63	2-클로로톨루엔	12.01
테트라클로로메탄(사염화탄소)	4.77	4-클로로톨루엔	12.13
1,2-디클로로프로판	5.60	1,3-디클로로벤젠	13.12
트리클로로에틸렌	5.61	1,4-디클로로벤젠	13.24
디브로모에탄	5.67	1,2-디클로로벤젠	13.69
브로모디클로로메탄	5.79	1,2-디브로모-3-클로로프로판	14.56
cis-1,3-디클로로프로펜(Z)	6.71	1,2,4-트리클로로벤젠	16.17
trans-1,3-디클로로프로펜(E)	7.41	1,2,3-트리클로로벤젠	16.76
1,1,2-트리클로로에탄	7.56	헥사클로로부타다이엔	16.77

그림 2. 1.1-디클로로에틸렌의 질량스펙트럼

그림 3. 디클로로메탄의 질량스펙트럼

그림 4. 클로로폼의 질량스펙트럼

그림 5. 1.1.1-트리클로로에탄의 질량스펙트럼

그림 6. 테트라클로로메탄의 질량스펙트럼

그림 7. 트리클로로에틸렌의 질량스펙트럼

그림 8. 브로모디클로로메탄의 질량스펙트럼

그림 9. 다이브로모클로로메탄의 질량스펙트럼

그림 10. 테트라클로로에틸렌의 질량스펙트럼

그림 11. 브로모폼의 질량스펙트럼

그림 12. 1,2-다이브로모-3-클로로프로판의 질량스펙트럼

폐기물공정시험기준	ES 06601.2
할로겐화 유기물질-기체크로마토그래피	2014
(Halogenated Compounds-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 할로겐화 유기물질을 측정방법으로, 폐유기용제 등의 시료 적당량을 희석용 용매로 희석한 후, 기체크로마토그래프에 직접 주입하여 시료 중 할로겐화 유기물질류를 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 테트라클로로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 트리클로로트리플루오로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 2-클로로페놀, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀, 2,3-디클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, 2,5-디클로로페놀, 2,6-디클로로페놀, 3,4-디클로로페놀, 3,5-디클로로페놀, 1,1-디클로로에틸렌, 시스-1,3-디클로로프로펜, 트란스-1,3-디클로로프로펜, 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플로로에탄의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준에 의해 시료 중에 정량한계는 각 화합물에 대하여 10 mg/kg이다.

.

1.3  간섭물질

1.3.1  추출 용매에는 분석성분의 머무름 시간에서 피크가 나타나는 간섭물질이 있을 수 있다. 추출 용매 안에 간섭물질이 발견되면 증류하거나 컬럼 크로마토그래피에 의해 제거한다.

1.3.2  이 실험으로 끓는점이 높거나 극성 유기화합물들이 함께 추출되므로 이들 중에는 분석을 간섭하는 물질이 있을 수 있다.

1.3.3  디클로로메탄과 같이 머무름 시간이 짧은 화합물은 용매의 피크와 겹쳐 분석을 방해할 수 있다.

1.3.4  풀루오르화탄소나 디클로로메탄과 같은 휘발성 유기물은 보관이나 운반 중에 격막(septum)을 통해 시료 안으로 확산되어 시료를 오염시킬 수 있으므로 현장 바탕시료로서 이를 점검하여야 한다.

1.3.5  시료에 혼합표준액 일정량을 첨가하여 크로마토그램을 작성하고 미지의 다른 성분과 피크의 중복여부를 확인한다. 만일 피크가 중복될 경우 극성이 다르고 분리가 양호한 컬럼을 택하여 실험한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20 ～ 0.35 mm, 필름두께 0.1 ～ 0.50 µm, 길이 15 ～ 60 m의 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999 %이상의 헬륨으로서(또는 질소) 유량은 0.5 ～ 4 mL/min, 시료 도입부 온도는 150 ～ 250 ℃, 컬럼온도는 30 ～ 250 ℃로 사용한다.

3.1.3  표 2와 같이 수행할 수 있다.

3.1.4  불꽃이온화검출기

불꽃이온화검출기(FID, flame ionization detector)는 수소연소노즐(nozzle), 이온 수집기(ion collector)로 구성되는 본체와 이 전극 사이에 직류전압을 주어 흐르는 이온전류를 측정하기 위한 직류전압 변환회로, 감도 조절부, 신호감쇄부 등으로 구성된다.

3.1.5  전자포획검출기

전자포획검출기(ECD, electron capture detector)는 방사선 동위원소(63Ni, 3H 등)로부터 방출되는 β선이 운반기체를 전리하여 미소전류를 흘려보낼 때 시료 중의 할로겐이나 산소와 같이 전자포획력이 강한 화합물에 의하여 전자가 포획되어 전류가 감소하는 것을 이용하는 방법으로 유기할로겐화합물, 나이트로화합물 및 유기금속화합물을 선택적으로 검출할 수 있다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  에틸알코올

에틸알코올(ethanol, C2H5OH, 분자량 : 46.07)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  노말헥산

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메틸알코올/메탄올

메틸알코올/메탄올(methanol, CH3OH, 분자량 : 32.04)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  혼합표준원액(1,000 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 15 mL를 넣고 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 테트라클로로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 트리클로로트리플루오로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 2-클로로페놀, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀, 2,3-디클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, 2,5-디클로로페놀, 2,6-디클로로페놀, 3,4-디클로로페놀, 3,5-디클로로페놀, 1,1-디클로로에틸렌, 시스-1,3-디클로로프로펜, 트란스-1,3-디클로로프로펜, 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플로로에탄(순도 99 %이상의 특급시약) 약 25 mg을 주사기로 메틸알코올/메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다. 그러나 국제적으로 잘 알려진 표준물질 제조회사로부터 구입하여 사용하는 것이 좋다.

4.2.1.1  25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 10 mL를 넣고 표준물질 약 25 mg을 주사기로 메틸알코올/메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.1.2  각각의 표준물질의 첨가량을 구하여 표준원액의 농도(mg/L)를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 -18 ℃에서 보관하면 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.2.2  혼합표준용액(10.0 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 15 mL를 넣고 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 테트라클로로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 트리클로로리이플루오로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 2-클로로페놀, 3-클로로페놀, 4-클로로페놀, 2,3-디클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, 2,5-디클로로페놀, 2,6-디클로로페놀, 3,4-디클로로페놀, 3,5-디클로로페놀, 1,1-디클로로에틸렌, 시스-1,3-디클로로프로펜, 트란스-1,3-디클로로프로펜, 1,1,2-트리클로로-1,2,2-트리플로로에탄이 각각 250 µg에 상당하는 표준원액을 넣고 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3  내부표준용액

4.3.1  내부표준원액(1,000 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 20 mL를 넣고 내부표준용액으로 브로모클로로메탄, 플루오로벤젠, 1,4 디플루오로벤젠 또는 1,2-디클로로벤젠-d4 표준물질 약 25 mg을 주사기로 메틸알코올/메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 -18 ℃에서 보관하면 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.2  내부표준용액(10.0 mg/L)

25 mL 부피플라스크에  브로모클로로메탄, 플루오로벤젠, 1,4 디플루오로벤젠 또는 1,2-디클로로벤젠-d4의 내부표준원액(1,000 mg/L) 250 µL를 넣고 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

유리용기에 상부공간이 없도록 채취하여 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 피복된 격막이 내장되어 있는 뚜껑이나 동일 격막의 알루미늄캡으로 밀봉한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 계산한다. 할로겐화유기물질이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 표준용액을 정량한계부근의 농도가 되도록 첨가한 7개의 첨가시료를 준비하여 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 할로겐화유기물질이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물을 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF)의 편차백분율이 15 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수(RF)의 편차백분율이 허용범위를 벗어나면 재 작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 구하고 이 값이 초기 검정곡선 작성 시 구하여진 감응계수와 비교했을 때 상대표준편차가 ± 15 % 이내일 때는 원래의 검정곡선을 이용하여 시료 중의 농도를 정량하며, 상대표준편차가 ± 15 % 이상일 때는 새로운 검정곡선을 작성하여야 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 할로겐화유기물질이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 120 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 약 0.5 g을 정확히 달아 50 mL의 부피플라스크에 넣고, 즉시 희석용 용매로 눈금까지 채운 다음 마개를 하여 흔들어 섞는다.

7.1.2  이 용액에 내부표준용액 1.0 mL을 넣고 다시 희석용 용매로 20배 희석 한다.(원칙적으로 에틸알코올을 사용하고, 에틸알코올이 함유된 시료는 노말헥산으로 한다)

7.2  분석방법

7.2.1  시료용액 1 ～ 2 µL를 기체크로마토그래프에 직접 주입하여 작성된 질량크로마토그램상의 피크에 대하여 표준물질의 머무름시간을 토대로 분석대상물질을 정성 분석한다.

7.2.2  기체크로마토그래프로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.2.3  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 피크 면적을 측정하여 분석물질의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 구한다. 두 개 이상의 내부표준물질을 사용할 때에는 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  노말헥산 약 30 mL를 넣은 50 mL 부피플라스크에 할로겐화 유기물질 혼합표준용액(10.0 mg/L) 0 ～ 10.0 mL를 단계별로 희석하여 즉시 희석용 용매로 눈금까지 채운 다음 마개를 하여 흔들어 섞는다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.3.2  이 용액에 내부표준용액 1.0 mL을 넣고 다시 희석용 용매로 20배 희석 한다.(원칙적으로 에틸알코올을 사용하고, 에틸알코올이 함유된 시료는 노말헥산으로 한다)

[주 1]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

[주 2]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준물질을 넣지않아도 된다.

7.3.3  이 용액 1 ～ 2 µL씩을 미량주사기에 정확히 취하여 기체크로마토그래프에 주입하고 크로마토그램을 기록한다. 각 분석물질의 머무름시간에 해당하는 크로마토그램의 피크의 면적 또는 높이를 측정하고 각각 표준용액 농도와의 관계선을 작성한다.

7.3.4  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 할로겐화유기물질에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 3]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3.5  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 분석물질의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 크로마토그램으로부터 분석물질의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다. 두 개의 내부표준물질을 사용할 때에는 그 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

[주 5]  할로겐화유기물질은 휘발성이 높기 때문에 시료를 채취할때 유리제 용기에 상부공간이 없도록 채취하여야 하며, 시료의 분취 및 기타 실험조작은 목적성분이 휘발되지 않도록 빠른 시간 내에 행한다.

[주 6]  용매추출법 대신 헤드스페이스(headspace)법 또는 퍼지․트랩(purge and trap)법을 사용할 수도 있다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 최종 용액 농도(Cs)를 구할 수 있다.

8.2  상대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비(Ax/Ai)를 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs)를 구할 수 있다.

8.3  최종 용액 중에 할로겐화유기물질의 농도(Cs)로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 할로겐화유기물질의 농도를 계산한다.

폐기물 중 할로겐화유기물질의 농도(mg/kg) =[eqn: {C _{s}} over {W _{d}} TIMES f TIMES V]      (식 1)

여기서, Cs : 검정곡선에서 얻어진 분석성분 농도(mg/L)

f : 희석배수(여기서는 20)

V : 전처리한 용액의 부피(여기서는 약 0.05 L)

Wd : 시료의 중량(여기서는 약 0.0005 kg)

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 504.1, 1993, 1,2-Dibromomethane, 1,2-dibromo-3- chloropropane, and 1,2,3-trichloropropane in water by microextraction and gas chromatography.

9.2  US EPA Method 601, 1991, Purgeable Halocarbons.

9.3  US EPA Method 602, 1991, Purgeable Aromatics.

9.4  US EPA Method 624, 1991, Purgeables.

9.5  US EPA Method 1624, 1991, Volatile Organic Compounds by Isotope Dilution GC/MS.

9.6  US EPA Method 8021B, 1996, Aromatic And Halogenated Volatiles By Gas Chromatography Using Photoionization And/Or Electrolytic Conductivity Detectors.

9.7  US EPA Method 8260B, 1996, Volatile Organic Compounds By Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS).

9.8  US EPA Method 8260C, 2006, Volatile Organic Compounds By Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS).

10.0  부록

표 1.  할로겐화 유기물질의 정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	10.0 mg/kg 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 15 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 120 %

표 2.  할로겐화 유기물질의 기체크로마토그래프 실험조건(예)

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획 비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(cross-linked 5 % phenylmethylsilicon, 25 m 길이 x 0.2 mm 안지름 x 0.33 µm 필름두께) 헬륨(1.0 mL/min) 1/10 200 ℃ 250 ℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 35 7 5.0 50 0 10.0 150 0

폐기물공정시험기준	ES 06602.1
휘발성 저급염소화 탄화수소류-기체크로마토그래피	2010
(Vulgar Chlorine Hydrocarbons-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 휘발성저급염소화탄화수소류를 측정방법으로, 시료 중의 트리클로로에틸렌 및 테트라클로로에틸렌을 헥산으로 추출하여 기체크로마토그래프로 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 트리클로로에틸렌(C2HCl3) 및 테트라클로로에틸렌(C2Cl4) 등의 휘발성 저급염소화 탄화수소류의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험기준에 의해 시료 중에 트리클로로에틸렌(C2HCl3)의 정량한계는 0.008 mg/L 테트라클로로에틸렌(C2Cl4)의 정량한계는 0.002 mg/L이다.

.

1.3  간섭물질

1.3.1  추출 용매에는 분석성분의 머무름 시간에서 피크가 나타나는 간섭물질이 있을 수 있다. 추출 용매 안에 간섭물질이 발견되면 증류하거나 컬럼 크로마토그래피에 의해 제거한다.

1.3.2  이 실험으로 끓는점이 높거나 극성 유기화합물들이 함께 추출되므로 이들 중에는 분석을 간섭하는 물질이 있을 수 있다.

1.3.3  디클로로메탄과 같이 머무름 시간이 짧은 화합물은 용매의 피크와 겹쳐 분석을 방해할 수 있다.

1.3.4  풀루오르화탄소나 디클로로메탄과 같은 휘발성 유기물은 보관이나 운반 중에 격막(septum)을 통해 시료 안으로 확산되어 시료를 오염시킬 수 있으므로 현장 바탕시료로서 이를 점검하여야 한다.

1.3.5  시료에 혼합표준액 일정량을 첨가하여 크로마토그램을 작성하고 미지의 다른 성분과 피크의 중복여부를 확인한다. 만일 피크가 중복될 경우 극성이 다르고 분리가 양호한 컬럼을 택하여 실험한다.

2.0  용어정의

“내용 없음”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20 ～ 0.35 mm, 필름두께 0.1 ～ 0.50 µm, 길이 15 ～ 60 m의 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999 %이상의 헬륨으로서(또는 질소) 유량은 0.5 ～ 4 mL/min, 시료 도입부 온도는 150 ～ 250 ℃, 컬럼온도는 30 ～ 250 ℃로 사용한다.

3.1.3  표 2와 같이 수행할 수 있다.

3.1.4  전자포획검출기

전자포획검출기(ECD, electron capture detector)는 방사선 동위원소(63Ni, 3H 등)로부터 방출되는 β선이 운반기체를 전리하여 미소전류를 흘려보낼 때 시료 중의 할로겐이나 산소와 같이 전자포획력이 강한 화합물에 의하여 전자가 포획되어 전류가 감소하는 것을 이용하는 방법으로 유기할로겐화합물, 나이트로화합물 및 유기금속화합물을 선택적으로 검출할 수 있다.

3.1.5  전해전도 검출기(HECD, hall electrolytic conductivity detector)

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산

염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46)을 사용하여 바탕시험결과 분석물질이 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  노말헥산

헥산(hexane, C6H14, 분자량 : 86.17)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메틸알코올/메탄올

메틸알코올/메탄올(methanol, CH3OH, 분자량 : 32.04)은 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  혼합표준원액(1,000 mg/L)

트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌 고순도(99 %이상)의 특급시약을 사용하여 제조하여 사용할 수 있다. 그러나 국제적으로 잘 알려진 표준물질 제조회사로부터 구입하여 사용하는 것이 좋다.

4.2.1.1  25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 20 mL를 넣고 각 특급시약 약 25 mg을 주사기로 메틸알코올/메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.1.2  각각의 표준물질의 첨가량을 구하여 표준원액의 농도(mg/L)를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 - 18 ℃에서 보관하면 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.2.2  혼합표준용액(10.0 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 15 mL를 넣고 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌 각각 250 µg에 상당하는 표준원액을 넣고 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.2.3  혼합표준용액(1.0 mg/L)

50 mL 부피플라스크에 혼합표준용액(10.0 mg/L) 5.0 mL를 넣고 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 어두운 곳에 (4 ± 2) ℃에서 보관하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.3  내부표준용액

4.3.1  내부표준원액(1,000 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 메틸알코올/메탄올 20 mL를 넣고 플루오로벤젠 또는 1,2-디클로로벤젠-d4 표준물질 약 25 mg을 주사기로 메틸알코올/메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 - 18 ℃에서 보관하면 6개월간 안정한 상태를 유지한다.

4.3.2  내부표준용액(10.0 mg/L)

25 mL 부피플라스크에 플루오로벤젠 또는 1,2-디클로로벤젠-d4 표준원액(1,000 mg/L) 250 µL를 넣고 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 3개월 이내에 사용한다.

4.3.3  내부표준용액(1.0 mg/L)

50 mL 부피플라스크에 내부표준용액(10.0 mg/L) 5.0 mL를 넣고 메틸알코올/메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  염산(1 + 1), 인산(1 + 10) 또는 황산(1 + 5)을 1방울/10 mL로 가하여 약 pH 2로 조절하고 4 ℃ 냉암소에서 보관한다.

5.2  시료가 잔류염소를 함유하고 있다면 티오황산나트륨(10 mg/40 mL)을 시료 채취 전에 넣는다.

5.3  시료 중에 방향족 탄화수소(예로서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 등)는 쉽게 미생물에 의해 분해되므로 일주일 이상 보관할 경우는 다음과 같이 보관한다. 시료 500 mL를 염산(1 + 1)으로 pH를 약 2로 조절한 후 앞에 5.1과 같이 시료를 병에 채운다.

5.4  모든 시료는 채취 후 14일 이내에 분석해야한다.

5.5  시료에 염산을 가하였을 때에 거품이 생기면 그 시료는 버리고 산을 가하지 않은 채로 두 개의 시료를 채취한다. 이 시료에는 산을 가하지 않았음을 표시해야하고 24시간 안에 분석해야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계 및 정량한계는 ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 계산한다. 분석물질이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 표준용액을 정량한계 부근의 농도가 되도록 첨가한 7개의 첨가시료를 준비하여 7.0 분석절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 표 1에서 제시한 정량한계 이하이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

ES 06001 정도보증/정도관리에 따라 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다. 방법바탕시료는 유기인 화합물이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물을 사용하여 7.0 분석절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  정량범위 내의 4개의 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차가 15 % 이내이어야 하며 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성 하도록 한다.

6.3.2  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 구하고 이 값이 초기 검정곡선 작성 시 구하여진 감응계수와 비교했을 때 상대표준편차가 ± 15 %이내일 때는 원래의 검정곡선을 이용하여 시료 중의 농도를 정량하며, 상대표준편차가 ± 15 % 이상일 때는 새로운 검정곡선을 작성하여야 한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정밀도 및 정확도의 측정은 ES 06001 정도보증/정도관리에 따른다. 유기인 화합물이 없는 것으로 확인된 액상 폐기물에 정량한계 농도의 10배가 되도록 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하여, 7.0 분석절차와 동일하게 측정하여 평균값과 표준편차를 구한다.

6.4.2  정확도는 첨가한 표준물질의 농도에 대한 측정 평균값의 상대 백분율로서 나타내며 그 값이 75 ～ 125 % 이내이어야 한다.

6.4.3  정밀도는 측정값의 % 상대표준편차(RSD)로 계산하며 측정값이 25 % 이내이어야 한다.

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계, 정량한계, 정밀도 및 정확도는 연 1회 이상 산정하는 것을 원칙으로 하며, 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다. 단, 장비의 청소 및 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.5.2  검정곡선 검증 및 방법바탕시료의 분석은 각 시료군마다 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.5.3  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  액상 폐기물 시료 또는 용출용액 시료의 전처리

액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량(약 20 mL)을 미리 공극크기(pore size)가 1 µm내외의 유리섬유 여과지를 부착한 유리제 주사기의 외통에 조용히 취한 다음 주사기의 내통을 밀어서 공기를 먼저 배출하고 여과시켜 시료용액으로 한다.

7.1.2  반고상 또는 고상 폐기물 시료의 전처리

7.1.2.1  미리 교반자(마그네틱바)를 넣어둔 마개 있는 삼각플라스크(총부피 약 550 mL의 것)에 시료 약 50 g을 넣고 정제수에 염산을 가하여 pH 5.8 ～ 6.3으로 한 용매(mL)를 1 : 10(W/V)의 비율로 넣은 후 빨리 마개를 닫는다. 이때 시료와 용매의 혼합액이 삼각플라스크의 총부피와 비슷하여 삼각플라스크 상부의 공간(headspace)이 가능한 한 적게 되도록 한다.

7.1.2.2  상온 상압하에서 자력교반기(마그네틱스터러)로 6시간 연속 교반한 다음 10 ～ 30분간 정치한다. 상층액 약 20 mL를 미리 공극크기(pore size)가 1 µm내외의 유리섬유 여과지를 부착한 유리제 주사기의 외통에 조용히 취한 다음 주사기의 내통을 밀어서 공기를 먼저 배출하고 여과시켜 시료용액으로 한다.

7.2  분석방법

7.2.1  시료의 전처리가 끝난 시료용액 10 mL를 20 mL 부피플라스크에 주의하여 옮기고 내부표준용액(1.0 mg/L)을 정확히 2.0 mL를 취하여 시료에 첨가한 다음 노말헥산으로 표선까지 채워 밀봉한 다음 약 3분간 세게 흔들어 섞고 정치한다.

7.2.2  액층이 분리되면 상부 노말헥산층의 일부를 미량주사기를 사용하여 정확히 1 ～ 3 µL취하여 직접 기체크로마토그래프에 주입한다.

7.2.3  기체크로마토그래프로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.3  검정곡선의 작성

7.3.1  기체크로마토그래프용 노말헥산 약 80 mL를 넣은 100 mL 부피플라스크에 염소화탄화수소 혼합표준용액(1.0 mg/L) 0 ～ 10.0 mL를 단계적으로 취하여 넣고 내부표준용액(1.0 mg/L)을 정확히 2.0 mL를 취하여 시료에 첨가한 다음 노말 헥산을 넣어 표선까지 채운다. 단, 표준용액은 바탕용액을 제외하고 3개 이상 제조해야하며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

[주 1]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

[주 2]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준물질을 넣지 않아도 된다.

7.3.2  이 용액 1 ～ 3 µL씩을 미량주사기에 정확히 취하여 기체크로마토그래프에 주입하고 크로마토그램을 기록한다. 트리클로로에틸렌 및 테트라클로로에틸렌의 머무름시간에 해당하는 크로마토그램의 피크의 면적 또는 높이를 측정하고 각각 표준용액 농도와의 관계선을 작성한다.

7.3.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 휘발성유기화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 3]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 휘발성유기화합물의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 크로마토그램으로부터 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다. 두 개의 내부표준물질을 사용할 때에는 그 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

[주 5]  휘발성 저급염소화 탄화수소류는 휘발성이 높기 때문에 시료를 채취할 때 유리제 용기에 상부공간이 없도록 채취하여야 하며, 시료의 분취 및 기타 실험조작은 목적성분이 휘발되지 않도록 빠른 시간 내에 행한다.

[주 6]  용매추출법 대신 헤드스페이스(headspace)법 또는 퍼지․트랩(purge and trap)법을 사용할 수도 있다.

[주 7]  시료에 혼합표준용액 일정량을 첨가하여 크로마토그램을 작성하고 미지의 다른 성분과 피크의 중복여부를 확인한다. 만일 피크가 중복될 경우 분리컬럼을 1 % SP-1,000/carbopack B(60/80), 1 % AT-1,000/Graphac-GB(60/80) 및 VOCOL, DB-624 capillary column 이나 또는 이들과 동등한 분리능을 가진 컬럼으로서 분리가 양호한 것을 택하여 실험한다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 최종 용액 농도(Cs)를 구할 수 있다.

8.2  상대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비(Ax/Ai)를 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs)를 구할 수 있다.

8.3  최종 용액 중에 휘발성저급염소화탄화수소류의 농도(Cs)로부터 다음의 식을 사용하여 폐기물 중에 휘발성저급염소화탄화수소류의 농도를 계산한다.

폐기물 중 휘발성저급염소화탄화수소류의 농도(mg/L) =[eqn: {C _{s}} TIMES f]      (식 1)

여기서, Cs : 검정곡선에서 얻어진 분석성분 농도(mg/L)

f : 최종 헥산층과 분리되면 f=1, 분리되지 않으면 f=0.5

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 504.1, 1993, 1,2-Dibromomethane, 1,2-dibromo-3- chloropropane, and 1,2,3-trichloropropane in water by microextraction and gas chromatography.

9.2  US EPA Method 601, 1991, Purgeable Halocarbons.

9.3  US EPA Method 602, 1991, Purgeable Aromatics.

9.4  US EPA Method 624, 1991, Purgeables.

9.5  US EPA Method 1624, 1991, Volatile Organic Compounds by Isotope Dilution GC/MS.

9.6  US EPA Method 8260B, 1996, Volatile Organic Compounds By Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS)

10.0  부록

표 1. 정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도	트리클로로에틸렌 : 0.008 mg/L 테트라클로로에틸렌 : 0.002 mg/L 결정계수(R2) ≥ 0.98 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차 ≤ 15 % 상대표준편차가 ± 25 % 이내 75 ～ 125 %

표 2.  휘발성 저급 염소화 탄화수소류의 기체크로마토그래피 실험조건(예)

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획 비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(cross-linked 5 % phenylmethylsilicon, 25 m 길이 x 0.2 mm 안지름 x 0.33 µm 필름두께) 헬륨(1.0 mL/min) 1/10 200 ℃ 250 ℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 35 7 5.0 50 0 10.0 150 0

폐기물공정시험기준	ES 06701.1
감염성미생물-아포균 검사법	2010
(Halogenated Compounds-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 감염성미생물을 아포균검사법으로 검사하는 방법으로, 감염성폐기물을 증기멸균분쇄시설 또는 멸균분쇄시설(이하 “열관멸균분쇄시설”이라 한다)에서 멸균처리한 결과 특정한 저항성 미생물 포자(이하 아포”라 한다)가 사멸된 경우 병원성미생물을 포함한 다른 종류의 미생물도 사멸된 것으로 판단하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험기준은 폐기물 중에 감염성미생물을 아포균검사법으로 검사하는 방법으로 감염성폐기물의 멸균잔류물에 대한 멸균여부의 판정은 병원성미생물보다 열저항성이 강하고 비병원성인 아포형성 미생물을 이용한 아포균 검사법으로 실험한 결과 표준 지표생물포자가 104개 이상 감소하면 멸균된 것으로 본다.

1.3  간섭물질

1.3.1  일반적으로 미생물 실험은 시료 중에 함유된 미생물의 상태가 시시각각으로 변할 수 있으며, 당초 시료 중에 함유되어 있던 미생물 이 외의 다른 미생물이 조작 중에 오염될 수 있다. 이러한 실험상의 오염을 방지하기 위하여 배지, 시약, 기구, 장비 등과 모든 실험조작은 원칙적으로 무균조작을 하여야 한다.

2.0  용어정의

2.1  지표생물포자

감염성폐기물의 멸균잔류물에 대한 멸균여부의 판정은 병원성미생물보다 열저항성이 강하고 비병원성인 아포형성 미생물을 이용하는데 이를 지표생물포자라 한다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  배양기

온도가 (32 ± 1) ℃ 또는 (55 ± 1) ℃이상 유지되는 항온배양기를 사용한다.

3.2  시험아포 주입용기

부피는 120 mL 이상이고 3 ～ 4개의 작은 구멍을 뚫어 증기가 침투할 수 있으며 높은 열저항성과 비접착성 재질의 회전식 뚜껑이 있는 용기를 사용하거나 시험아포를 담을 수 있도록 주름끈 또는 접착포가 달린 천으로 만든 주머니를 사용한다.

3.3  멸균된 플라스틱 페트리 디쉬

안지름 83 mm, 깊이 12 mm의 디쉬를 사용한다.

3.4  멸균된 핀셋과 피펫

4.0  시약 및 표준용액

4.1  표준지표생물

4.1.1  바실러스 스테어로써머필러스(Bacillus stearothermophilus : ATCC 7953, 12980, 10149 등)를 증기멸균․분쇄시설의 표준 지표생물로 하고, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis : ATCC 9372, 19659, ATOCC 6633 등)는 열관멸균분쇄시설의 표준 지표생물로 한다.

4.1.2  표준 지표생물의 아포밀도는 세균현탁액 1 mL에 1 × 104개 이상의 아포를 함유하여야 한다. 이러한 표준 지표생물은 스트립(strips), 바이알(vials) 또는 디스크(discs) 등의 팩 형태로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 이 경우 반드시 유효기간과 아포밀도를 확인하여야 한다.

4.1.3  지표생물의 스트립, 바이알 또는 디스크는 시험아포 주입용기에 넣어 처리대상 감염성폐기물에 혼입시킨다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  정상운전조건에서 멸균처리가 끝난 다음 멸균잔류물을 잘 혼합하거나 혼합이 불가능할 경우에는 전체의 성상을 대표할 수 있도록 서로 다른 곳에서 시료를 채취한다.

5.2  시료의 채취는 가능한 한 무균적으로 하고 멸균된 용기에 넣어 1시간 이내에 실험실로 운반․실험하여야 하며, 그 이상의 시간이 소요될 경우에는 10 ℃ 이하로 냉장하여 6시간 이내에 실험실로 운반하고 실험실에 도착한 후 2시간 이내에 배양조작을 완료하여야 한다. 다만 8시간 이내에 실험이 불가능 할 경우에는 현지 실험용 기구세트를 준비하여 현장에서 배양조작을 하여야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

시험아포균(표준 지표생물)의 아포밀도와 동등하거나 그 이상의 시판 키트(kit) 제품을 사용하는 경우에는 그 제품의 배양 조건에 따른다.

7.0  분석절차

7.1  표준 지표생물의 스트립, 바이알 또는 디스크 팩 중 1개를 하나의 시험아포 주입용기에 넣어 뚜껑을 닫는다(이하 “시험아포팩”이라 한다).

7.2  증기멸균분쇄시설 또는 열관멸균분쇄시설(이하 “증기․열관멸균분쇄시설”이라 한다)의 설치검사 및 정기검사시에는 시험아포팩을 처리대상 감염성폐기물 100 kg에 1개를 원칙으로 하여 1회 멸균처리공정에 최소 5개 이상을 설치하여야 한다. 시험아포팩은 멸균기 내의 운전조건을 대표할 수 있는 적절한 위치에 각각 설치한다.

7.3  증기․열관멸균분쇄시설의 설치검사 및 정기검사는 2회 이상의 멸균처리공정의 검사결과로부터 판정한다. 또한 증기․열관멸균분쇄시설의 가동 검사시에는 멸균처리공정에 매회 2개 이상의 시험아포팩을 설치한다.

7.4  시험아포팩이 설치된 멸균기에 감염성폐기물을 멸균기의 정상적인 부하량 또는 그 이하를 투입한다. 멸균기의 운전조건으로 멸균기를 작동하면서 표준운전조건이 유지되는지를 확인한다.

7.5  멸균처리가 끝난 다음 증기멸균분쇄시설은 계기압이 외부대기압과 평형상태로 될 때까지 방치하여 냉각한 후 멸균기의 뚜껑을 열어 시험아포팩을 회수하고, 열관멸균분쇄시설은 멸균잔류물이 배출되는 과정에서 시험아포팩을 회수한다. 회수한 시험아포팩을 대기 중에서 건조한 다음 시험아포팩에 들어있는 스트립, 바이알 또는 디스크를 팩에서 분리한다.

7.6  24시간 이내에 멸균처리된 스트립, 바이알 또는 디스크 중의 시험아포균(표준 지표생물)과 대조용으로 멸균처리하지 않은 같은 제품의 팩 2개 이상의 대조실험아포균(표준 지표생물)을 각각 5.0 mL 소이빈-카제인 액체배지(soybean- casein digest broth, 또는 이와 동등한 것)에 접종하고 바실러스 섭틸리스 시험아포균은 (32 ± 1)℃에서, 바실러스 스테어로써머필러스 시험아포균은 (55 ± 1) ℃에서 72시간 배양하여 배지의 혼탁도로부터 지표생물의 생장여부를 확인한다.주1)

7.7  실험결과 시험아포균 배양액이 혼탁한 경우 지표생물이 생장한 것으로 간주하며, 이를 확인하기 위하여 지표생물이 생장한 것으로 나타난 시험아포균 배양액과 대조시험아포균 배양액을 각각 소이빈-카제인 한천 평판배지에 접종하여 바실러스 섭틸리스 시험아포균은 (32 ±1) ℃에서, 바실러스 스테어로써머필러스 시험아포균은 (55 ± 1)℃에서 24시간 배양한다. 배양이 끝난 후 시험아포균 및 대조시험아포균을 서로 비교하여 판정한다.

8.0  결과보고

바실러스 스테어로써머필러스 시험아포균의 실험결과 시험아포균 배양액이 혼탁한 경우 지표생물이 생장한 것으로 간주하며, 이를 확인하기 위하여 지표생물이 생장한 것으로 나타난 시험아포균 배양액과 대조시험아포균 배양액을 실험 후 시험아포균 및 대조시험아포균을 서로 비교하여 판정한다.

9.0  참고자료

“내용 없음”

폐기물공정시험기준	ES 06701.2
감염성미생물-세균배양 검사법	2010
(Halogenated Compounds-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1 목적

이 시험기준은 폐기물 중에 감염성미생물을 세균배양검사법으로 검사하는 방법으로, 감염성폐기물을 증기․열관멸균분쇄시설의 정상운전으로 멸균처리한 다음 그 멸균잔류물의 추출물을 혐기성 및 호기성균이 동시에 생장할 수 있는 티오글리콜레이트 배지(fluid thioglycollate medium)에 배양하여 미생물의 생장여부로부터 멸균상태를 확인하는 방법이다.

1.2  적용범위

이 시험기준은 폐기물 중에 감염성미생물을 아포균검사법으로 검사하는 방법으로 감염성폐기물의 멸균잔류물에 대한 멸균여부의 판정은 세균배양 검사법으로 실험한 결과 세균이 검출되지 않으면 멸균된 것으로 본다.

1.3  간섭물질

일반적으로 미생물 실험은 시료 중에 함유된 미생물의 상태가 시시각각으로 변할 수 있으며, 당초 시료 중에 함유되어 있던 미생물 이 외의 다른 미생물이 조작 중에 오염될 수 있다. 이러한 실험상의 오염을 방지하기 위하여 배지, 시약, 기구, 장비 등과 모든 실험조작은 원칙적으로 무균조작을 하여야 한다.

2.0  용어정의

2.1  감염성폐기물 지표생물

감염성폐기물을 증기․열관멸균분쇄시설의 정상운전으로 멸균처리한 다음 그 멸균잔류물의 추출물을 혐기성 및 호기성균이 동시에 생장할 수 있는 티오글리콜레이트 배지(fluid thioglycollate medium)에 배양하여 미생물의 생장여부로부터 멸균상태를 검사하는데 여기에서 혐기성 및 호기성균이 지표생물이 된다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  배양기

온도가 30 ～ 37℃가 유지되는 항온배양기를 사용한다.

3.2  증기멸균이 가능한 45 mL 유리시험관

안지름 18 mm, 길이 180 mm의 유리 시험관을 사용한다.

3.3  현미경

미생물의 관찰이 가능한 현미경을 사용한다.

3.4  멸균된 핀셋, 가위 또는 메스 및 피펫

4.0  시약 및 표준용액

4.1  표준지표생물

4.1.1  바실러스 스테어로써머필러스(Bacillus stearothermophilus : ATCC 7953, 12980, 10149 등)를 증기멸균․분쇄시설의 표준 지표생물로 하고, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis : ATCC 9372, 19659, ATOCC 6633 등)는 열관멸균분쇄시설의 표준 지표생물로 한다.

4.1.2  표준 지표생물의 아포밀도는 세균현탁액 1 mL에 1 × 104개 이상의 아포를 함유하여야 한다. 이러한 표준 지표생물은 스트립(strips), 바이알(vials) 또는 디스크(discs) 등의 팩 형태로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 이 경우 반드시 유효기간과 아포밀도를 확인하여야 한다.

4.1.3  지표생물의 스트립, 바이알 또는 디스크는 시험아포 주입용기에 넣어 처리대상 감염성폐기물에 혼입시킨다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  정상운전조건에서 멸균처리가 끝난 다음 멸균잔류물을 잘 혼합하거나 혼합이 불가능할 경우에는 전체의 성상을 대표할 수 있도록 서로 다른 곳에서 시료를 채취한다.

5.2  시료의 채취는 가능한 한 무균적으로 하고 멸균된 용기에 넣어 1시간 이내에 실험실로 운반․실험하여야 하며, 그 이상의 시간이 소요될 경우에는 10 ℃ 이하로 냉장하여 6시간 이내에 실험실로 운반하고 실험실에 도착한 후 2시간 이내에 배양조작을 완료하여야 한다. 다만 8시간 이내에 실험이 불가능 할 경우에는 현지 실험용 기구세트를 준비하여 현장에서 배양조작을 하여야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

시험아포균(표준 지표생물)의 아포밀도와 동등하거나 그 이상의 시판 키트(kit) 제품을 사용하는 경우에는 그 제품의 배양 조건에 따른다.

7.0  분석절차

7.1  시료를 무균실에서 멸균된 분쇄기를 이용하여 분쇄하거나 또는 멸균 된 가위나 메스를 이용하여 잘게 자른다.

7.2  잘게 분쇄된 시료 10 g을 멸균희석수(인산염완충용액 또는 생리식염수) 90 mL와 혼합하여 얻은 추출물을 시료용액으로 한다.

7.3  멸균․조제한 티오글리콜레이트 배지 15 mL가 들어 있는 시험관 8개에 멸균된 1 mL피펫을 이용하여 시료용액 1 mL 씩을 각각  무균적으로 천자접종한다.

7.4  시료용액을 접종한 시험관 4개는 (31 ± 1) ℃, 나머지 4개는 (36 ± 1) ℃에서 각각 7일간 배양한다. 접종 후 2, 3, 6 및 7일째에 균의 생장유무 확인을 위하여 배지의 혼탁도를 관찰한다. 육안으로 판단이 곤란한 경우에는 시험관 배양액을 직접 또는 도말염색한 후 현미경 검경을 통하여 세균의 유무를 확인한다.

[주 1] 배지가 혼탁되었거나 균의 생육이 의심되는 경우에는 최종 배양일에 새로운 티오글리콜레이트 배지에 계대하여 3일 이상 배양하고 균의 생장유무를 확인하여 시료의 멸균여부를 판정한다

8.0  결과보고

감염성폐기물의 멸균잔류물에 대한 멸균여부의 판정은 세균배양 검사법으로 실험한 결과 세균이 검출되지 않으면 멸균된 것으로 본다.

9.0  참고자료

“내용 없음”

폐기물공정시험기준	ES 06701.3
감염성미생물-멸균테이프 검사법	2010
(Halogenated Compounds-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험기준은 폐기물 중에 감염성미생물을 멸균테이프검사법으로 검사하는 방법으로, 감염성폐기물을 증기멸균분쇄시설에서 멸균 처리하는 과정에 특정 수준의 온도, 증기 및 압력에서 시간이 경과함에 따라 변색하는 화학약품이 도포된 멸균테이프를 부착하여 그 변색여부로 멸균기의 고장이나 오류 등 성능상의 문제와 멸균상태를 간접적으로 확인하는 방법이다.

1.2  적용범위

이 시험기준은 폐기물 중에 감염성미생물을 멸균테이프검사법으로 검사하는 방법으로 감염성폐기물을 멸균테이프를 이용하여 실험한 결과 멸균테이프 제품에서 지정한 색으로 변색이 되면 멸균기의 성능과 멸균상태가 정상적인 것으로 본다.

1.3  간섭물질

1.3.1  일반적으로 미생물 실험은 시료 중에 함유된 미생물의 상태가 시시각각으로 변할 수 있으며, 당초 시료 중에 함유되어 있던 미생물 이 외의 다른 미생물이 조작 중에 오염될 수 있다. 이러한 실험상의 오염을 방지하기 위하여 배지, 시약, 기구, 장비 등과 모든 실험조작은 원칙적으로 무균조작을 하여야 한다.

2.0  용어정의

2.1  감염성폐기물 표시물질

감염성폐기물을 증기멸균분쇄시설에서 멸균 처리하는 과정에 특정 수준의 온도, 증기 및 압력에서 시간이 경과함에 따라 변색하는 화학약품이 도포된 멸균테이프를 이용

3.0  분석기기 및 기구

3.1  멸균테이프

스트립 또는 접착 테이프(tapes)형태로서 증기멸균분쇄시설에서 사용이 가능하고 특정수준의 온도, 증기 및 압력에서 시간이 경과함에 따라 변색하는 화학약품이 도포된 것을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산(1 + 1)

정제수 50 mL에 염산(hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 50 mL를 희석시킨다. 바탕시험 할 때 분석물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.2  표준지표생물

4.2.1  바실러스 스테어로써머필러스(Bacillus stearothermophilus : ATCC 7953, 12980, 10149 등)를 증기멸균․분쇄시설의 표준 지표생물로 하고, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis : ATCC 9372, 19659, ATOCC 6633 등)는 열관멸균분쇄시설의 표준 지표생물로 한다.

4.2.2  표준 지표생물의 아포밀도는 세균현탁액 1 mL에 1 × 104개 이상의 아포를 함유하여야 한다. 이러한 표준 지표생물은 스트립(strips), 바이알(vials) 또는 디스크(discs) 등의 팩 형태로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 이 경우 반드시 유효기간과 아포밀도를 확인하여야 한다.

4.2.3  지표생물의 스트립, 바이알 또는 디스크는 시험아포 주입용기에 넣어 처리대상 감염성폐기물에 혼입시킨다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  정상운전조건에서 멸균처리가 끝난 다음 멸균잔류물을 잘 혼합하거나 혼합이 불가능할 경우에는 전체의 성상을 대표할 수 있도록 서로 다른 곳에서 시료를 채취한다.

5.2  시료의 채취는 가능한 한 무균적으로 하고 멸균된 용기에 넣어 1시간 이내에 실험실로 운반․실험하여야 하며, 그 이상의 시간이 소요될 경우에는 10 ℃ 이하로 냉장하여 6시간 이내에 실험실로 운반하고 실험실에 도착한 후 2시간 이내에 배양조작을 완료하여야 한다. 다만 8시간 이내에 실험이 불가능 할 경우에는 현지 실험용 기구세트를 준비하여 현장에서 배양조작을 하여야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

시험아포균(표준 지표생물)의 아포밀도와 동등하거나 그 이상의 시판 키트(kit) 제품을 사용하는 경우에는 그 제품의 배양 조건에 따른다.

7.0  분석절차

7.1  멸균취약지점을 포함하여 멸균기 안의 정상운전조건을 대표할 수 있는 적절한 위치에 멸균테이프를 10개 이상 부착한다.

7.2  감염성폐기물을 멸균기의 허용 부하량(負荷量) 또는 그 이하를 투입한다.

7.3  멸균기의 운전조건으로 멸균기를 작동하면서 정상운전조건이 유지되는지를 확인한다.

7.4  멸균처리가 끝난 다음 계기압이 외부 대기압과 평형상태로 될 때까지 방치하여 냉각한 후 멸균기의 뚜껑을 열고 멸균테이프를 꺼내어 테이프의 변색유무를 육안으로 확인하여 멸균상태를 감지한다. 다만 멸균테이프 검사는 증기멸균분쇄시설의 가동검사에 한하여 검사할 수 있다.

8.0  결과보고

감염성폐기물을 멸균테이프를 이용하여 실험한 결과 멸균테이프 제품에서 지정한 색으로 변색이 되면 멸균기의 성능과 멸균상태가 정상적인 것으로 본다.

9.0  참고자료

“내용 없음”