대기중 금속류 분석 실습 - 구리(Cu)의 정량

[대한*이부장]

     국립환경인력개발원

     교육기간 : 2017. 1. 23 ~ 2017. 1. 24 (2일)

2일차 1교시: 대기중금속류 실습 - 구리(Cu)의 정량

1. 실습개요:

배출가스 중의 입자상 구리화합물의 정량 측정방법 실습으로 구리농도를 원자흡수분광광도법으로 구리 속빈음극램프를 점등하여 안정화시킨 후, 324.8 nm의 파장에서 원자흡수분광광도법 통칙에 따라 조작을 하여 시료용액의 흡수도 또는 흡수 백분율을 측정하는 방법이다.

2. 시약

- Cu 표준용액 (1000 μg/ml) -시중 시판 조제약품 사용

- 증류수

3.초자

- 피펫

- 눈금실린더

- 부피플라스크

4.표준용액 제조

아래의 식을 이용하여 표준원액을 이용하여 표준용액을 3~4개 제조한다

NV= N'V'

*다음 농도의 분석용액 제조

Cu		비고
10μg/mL (표준용액)		1000μg/mL × 1mL = 10μg/mL × 100mL
STD 1	1 μg/mL	10μg/mL × mL = 1μg/mL × 100mL
STD 2	2 μg/mL	10μg/mL × mL = 2μg/mL × 100mL
STD 3	3 μg/mL	10μg/mL × mL = 5μg/mL × 100mL
SAMPLE	? μg/mL	10μg/mL × ? mL = ? μg/mL × 100mL

+바탕시료 (증류수로 진행)

① 각 표준용액의 농도에 맞게 10μg/mL표준용액의 부피를 계산하여 취함

② 100mL 용량 플라스크에 옮긴 뒤 총 부피가 100mL가 되도록 증류수로 희석

5.기기분석

-제조한 STD를 다음과 같은 순서로 AA(원자흡수분광법)를 이용하여 분석

STANDARD	1	ZERO
	2	STD1
	3	STD2
	4	STD3
SAMPLE	1	BK1
	2	TEST1
	3	TEST2
	4	TEST3
	5	TEST4
	6	TEST5
	7	SAMPL
	8	BK2E

6.분석결과

TEST시료(STD1)를 5회 분석한 결과를 이용하여 평균, 표준편차, MDL, MQL을 계산한다

1.평균(Xm) (엑셀함수 : AVERAGE)

2. 표준편차(s) (엑셀함수 : STDEN)

    s =

3. 방법검출한계(MDL)

    MDL = t × s (단, n-1=4일때, 3.75 / n-1=6일때, t=3.14)

4. 정량한계(MQL)

    MQL = 10 × s

*배출가스 중 중금속 농도 계산방법

                             Vf                1

         C =  Cs ×    ------  ×  ------

                             Vs             1000                  

C : 표준상태에서 건조한 배출가스 중의 입자상 금속 농도 (mg/Sm3)

Cs : 시료용액 중의 금속 농도 (μg/mL) ---- SAMPLE 측정한 결과 사용

Vf : 조제한 분석용 시료용액의 최종부피 (mL) ---- 100mL

Vs : 채취한 표준상태의 건조한 시료가스 채취량 (Sm3) --- 0.4 Sm3

(참고)대기오염공정시험기준

1.정도보증/정도관리(QA/QC)

1.1. 내부정도관리

1.1.1. 방법검출한계 및 정량한계

제시된 정량한계와 비슷한 농도의 표준기체 또는 분석물질을 첨가한 시료를 7개 준비한다.

각 시료를 7.0의 절차와 동일하게 측정하여, 측정값의 표준편차에 3.14 및 10을 곱한 값이

방법검출한계 (method detection limit) 및 정량한계 (minimum quantitation limit)가 된다.

1.1.2. 검정곡선의 작성 및 검증

정량범위 내 농도의 3 개 ～ 5 개 표준용액을 이용하여 검정곡선을 작성하고, 얻어진 검정곡선의 결정계수 (r2)가 0.99 이상, 또는 감응계수의 상대표준편차가 10 % 이내 이어야 하며, 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1 회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이

바람직하다. 검증은 방법검출한계의 5 배 ～ 50 배 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는

표준용액에 대한 측정값이 검정곡선 작성 시의 값과 10 % 이내에서 일치하여야 한다.

만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재작성하여야 한다. 이 때 교정용 표준용액은 다른

회사의 표준물질을 사용하여 조제하는 것이 바람직하다.

원소	측정파장 (nm)	감도 (μg/mL)	적정정량농도 (μg/mL)	방법검출한계 (MDL)
				(μg/mL)	(ng/m3)
Cd	228.8	0.025	0.1 ～ 1.0	0.001	0.2
Pb	217.0	0.5	0.5 ～ 5.0	0.01	2.2
Cr	357.9	0.1	0.5 ～ 5.0	0.003	0.7
Cu	324.8	0.09	0.5 ～ 5.0	0.002	0.4
Ni	232.0	0.15	0.5 ～ 5.0	0.005	1.1
Zn	213.9	0.018	0.1 ～ 1.0	0.001	0.2
Fe	248.3	0.12	0.5 ～ 5.0	0.005	1.1

* EPA METHOD IO-3, "Compendium of methods for the determination of inorganic compounds in ambient air", USEPA, (1999)