크 롬이란?

1. 원자흡광광도법

1.1 측정원리

시료중의 크롬을 원자흡광광도법에 따라 정량하는 방법이다.

정량범위는 장치 및 조건에 따라 다르나 357.9 ㎚에서 0.2～5 ㎎/ℓ이고 표준편차율은 10～2 %이다.

공기-아세틸렌으로는 아세틸렌 유량이 많은 쪽이 감도가 높지만 철, 니켈의 방해가 많으며, 아세틸렌-일산화이질소는 방해는 적으나 감도가 낮다.

이 방법에 따라 시험할 경우 유효측정농도는 0.01 ㎎/ℓ이상으로 한다.

1.2 기구 및 기기

㈎ 원자흡광 분석장치

㈏ 램프:크롬중공음극램프

㈐ 가스 : 가연성가스 - 아세틸렌, 조연성가스 - 공기 또는 일산화이질소

1.3 시료의 전처리

㈎ 시료중 유기물 및 현탁물질이 많을 경우에는 제 2장 제 4항 시료의 전처리방법에 따라 시험한다. 다만, 시료용액은 0.1～1N 염산 또는 질산 산성용액으로 한다.

㈏ 크롬 함유량이 미량으로서 유기물 및 현탁물질을 거의 함유하지 않는 시료일 경우

    ⑴ 시료 적당량을 취하여 비커에 넣고 시료 100 ㎖당 황산 2 ㎖를 넣어 가열하여 끓이고 방냉한 다음 황산제일철암모늄용액 1 ㎖를 넣어 흔들어 섞고 질산 2 ㎖를

        넣어 끓여서 철을 산화시킨 다음 방냉하고 암모니아수( 1+4 )를 넣어 약알카리성으로 하여 준다.

       암모니아 냄새가 없어질 때까지 끓이고 뜨거운 상태로 약 20 분간 정치하여 수산화철과 크롬을 공침시키고 침전은 여과한다.

       거름종이의 잔류물을 온 1 % 질산암모늄용액으로 2 회 씻은 다음 여액과 씻은 액을 버리고 침전은 온 질산( 1+2 ) 소량을 사용하여 녹이고 거름종이를 온수로 씻는다.

       여액 및 씻은 액을 합하여 0.1～1N 산성용액으로 하여 일정량으로 한다.

    ⑵ 제 2장 제 4항 시료의 전처리방법 중 질산-황산에 의한 유기물분해에 따라 시험하여 일정량으로 한 시료용액 적당량( 크롬으로서 0.005～0.1 ㎎함유 )을 취하여

        0.3 % 과망간산칼륨용액 몇 방울을 넣어 가열하고 과망간산의 엷은 홍색이 없어지면 다시 0.3 % 과망간산칼륨용액을 한방울 넣어 5 분간 끓인다.

        과망간산의 엷은 홍색이 남을 때까지 이 조작을 반복한다. 수냉하여 250 ㎖분액깔때기에 옮기고 40 % 황산암모늄용액 10 ㎖, 황산용액( 2N ) 5 ㎖ 및 물을 넣어

        전량을 100 ㎖로 하고 3 % 트리옥실아민․메틸이소부틸케톤용액 20 ㎖를 넣어 5 분간 흔들어 섞고 정치하여 메틸이소부틸케톤층을 취한다.

​

1.4 시험방법

제 3장 제 2항 원자흡광광도법에 따라 357.9 ㎚에서 전처리한 시료용액의 흡광도를 측정하고 미리 작성한 검량선으로 부터 크롬의 양을 구하여 농도( ㎎/ℓ)를 산출

한다. 바탕시험을 행하여 보정한다.

​

◦ 검량선의 작성

   크롬표준액( 0.01 ㎎ Cr/㎖ ) 2～50 ㎖를 단계적으로 취하여 시료와 같은 조건이 되도록 산을 넣은 다음 물을 넣어 정확히 100 ㎖로 하고 시료의 시험방법에 따라

   시험하여 크롬의 농도와 흡광도와의 관계선을 작성한다. 다만 1.3 시료의 전처리 ㈏ ⑵에 따라 시험한 시료용액에 대한 검량선의 작성은 크롬표준액( 0.01 ㎎ Cr/㎖ )

   0.5～10 ㎖를 단계적으로 취하여 250 ㎖ 분액깔때기에 넣고 40 % 황산암모늄 10 ㎖ 황산용액( 2N ) 10 ㎖와 물을 넣어 전량을 100㎖씩으로 하여 시료의 시험

   방법에 따라 시험하고 크롬의 농도와 흡광도와의 관계선을 작성한다.

   비고1) 공기-아세틸렌 불꽃시에는 철․니켈 등의 공존물질에 의한 방해 영향이 크므로 이때는 황산나트륨을 1 % 정도 넣어서 측정한다.

2. 흡광광도법( 디페닐카르바지드법 )

2.1 측정원리

과망간산칼륨으로 크롬이온 전체를 6가크롬으로 산화시킨 다음 산성에서 디페닐카르바지드와 반응하여 생성하는 적자색 착화합물의 흡광도를 540 ㎚에서 측정하여

총크롬을 정량하는 방법이다. 정량범위는 0.002～0.05 ㎎이며 표준편차율은 10～3 %이다.

2.2 기구 및 기기

광전광도계 또는 광전분광광도계

​

2.3 시료의 전처리

제 2장 제 4항 시료의 전처리방법 중 황산-질산분해법에 따라 시험한다.

다만, 황산의 백연이 발생하기 시작할 때 강열을 하면 무수황산크롬의 불용성 침전이 생성하므로 필요 이상의 강열은 하지 않아야 한다.

2.4 시험방법

전처리한 시료 적당량( 크롬으로서 0.002～0.05 ㎎을 함유 )을 100 ㎖ 비커에 취하여 시료의 전처리방법에서 사용한 황산량을 포함하여 전량이 0.3 ㎖가 되도록 황산( 1+9 )

을 넣고( 주1 ) 가열하여 황산의 백연이 발생하면 방냉한다. 물 약 30 ㎖를 넣고 가열하여 잔류물을 녹인 다음 주의하여 0.3 % 과망간산칼륨 용액을 한방울씩 넣어

착색시키고 과망간산의 엷은 홍색이 없어지면 다시 0.3 % 과망간산칼륨용액 한방울씩을 넣어 5 분간 끓인다.

과망간산의 엷은 홍색이 남을 때까지 이 조작을 반복한다.

냉각시키고 20 % 요소용액 10 ㎖를 넣고 세게 흔들어 섞으면서 아질산나트륨용액( 2 W/V% )을 한방울씩 넣어 과잉의 과망간산 및 이산화망간을 분해하여 무색으로 한다.

냉각하여 액의 온도를 15 ℃로 하고 50 ㎖ 용량플라스크에 옮겨 디페닐카르바지드용액( 1 W/V% ) 1 ㎖( 주2 )를 넣어 흔들어 섞고 물을 표선까지 채워 흔들어 섞은

다음 5 분간 방치하고 이 용액의 일부를 층장 10 ㎜ 흡수셀에 옮겨 시료용액으로 한다.

따로 물 약 30 ㎖를 취하여 100 ㎖비커에 넣고 황산( 1+9 ) 3 ㎖를 넣고 시료의 시험방법에 따라 시험하여 바탕시험액으로 한다.

바탕시험액을 대조액으로 하고 540 ㎚에서 시료용액의 흡광도를 측정하고 미리 작성한 검량선으로 부터 크롬의 양을 구하고 농도( ㎎/ℓ )를 산출한다.

​

◦ 검량선의 작성

   크롬표준액( 0.002 ㎎ Cr/㎖ ) 1～25 ㎖를 단계적으로 취하여 황산( 1+9 ) 3 ㎖를 넣고 이하 시료의 시험방법에 따라 시험하여 크롬의 양과 흡광도와의 관계선을

   작성한다.

    주1) 발색시 황산의 최적농도는 0.2N이다. 시료의 전처리에서 다량의 황산을 사용하였을 경우에는 시료에 무수황산나트륨 약 20 ㎎을 넣고 가열하여 황산의 백연을

          발생시켜 황산을 제거한 다음 황산( 1+9 ) 3 ㎖를 넣고 시험한다.

       2) 시료중 철이 2.5 ㎎이하로 공존할 경우에는 디페닐카르바지드 용액을 넣기 전에 5 % 피로인산나트륨․10수화물 용액 2 ㎖를 넣어주면 영향이 없다.

​

    비고1) 철 및 기타 방해원소를 다량 함유한 경우 시료적당량( 크롬으로서 0.05 ㎎이하 함유 )을 분액깔때기에 넣고 시료 20 ㎖에 대하여 황산( 1+1 )을 5 ㎖의 비율로 넣어

                산농도를 약 3.6N로 조절하고 0.3 % 과망간산칼륨용액을 한 방울씩 넣어 액의 색을 엷은 홍색으로 한 다음 쿠페론용액( 5 W/V% ), 클로로포름

           10 ㎖를 넣어 흔들어 섞고 정치하여 클로로포름층을 분리한다. 수층을 100 ㎖ 비커에 옮기고 증발 건고한다.

                잔사에 소량의 황산 및 질산을 넣고 다시 증발 건고하여 유기물질을 분해한 다음 황산( 1+9 ) 3 ㎖와 물 약 30 ㎖를 넣어 녹이고 2.4 시험방법중 이하 “0.3 %

                      과망간산칼륨용액 몇방울을 넣어 가열하고…”에 따라 시험한다.

           2) 크롬함유량이 미량으로서 비교적 깨끗한 시료일 경우 시료 적당량을 취하여 시료 100 ㎖당 황산 2 ㎖를 넣어 가열하여 끓이고 방냉한 다음 황산제일철

                 암모늄용액 1 ㎖를 넣어 흔들어 섞고 질산 2 ㎖를 넣어 끓여서 철을 산화시킨 다음 방냉하고 암모니아수( 1+4 )를 넣어 약알칼리성으로 하여준다.

               암모니아 냄새가 없어질 때까지 끓이고 뜨거운 상태로 약 20 분간 정치하여 침전을 여과한다.

                온(溫) 1 % 질산암모늄용액으로 2 회 씻고 여액과 씻은 액은 버린다.

                침전을 황산( 1+15 ) 5 ㎖에 녹이고 거름종이를 온수로 씻어서 여액 및 씻은 액을 합하여 이하 2.4 시험방법에 따라 시험한다.

3. 유도결합플라스마 발광광도법

​

3.1 측정원리

크롬을 유도결합플라스마 발광광도법에 따라 정량하는 방법이다. 정량범위는 사용하는 장치 및 측정조건에 따라 다르지만 267.72 ㎚에서 0.007～50 ㎎/ℓ이다.

3.2 기구 및 기기

㈎ 유도결합플라스마 발광광도분석장치

㈏ 아르곤 가스:액화 또는 압축아르곤으로서 99.99 V/V% 이상

3.3 시료의 전처리

제 2장 제 4항 시료의 전처리 방법에 의한다.

3.4 시험방법

제 3장 제 3항 유도결합플라스마 발광광도법에 따라 267.72 ㎚에서 시료용액의 발광광도를 측정하고 미리 작성한 검량선 으로부터 크롬의 양을 구하여 농도( ㎎/ℓ )

를 산출한다.  바탕시험을 행하여 보정한다.

​

◦ 검량선의 작성

   크롬 표준액( 0.05 ㎎ Cr/㎖ ) 0, 2, 10, 20 ㎖를 정확히 취하여 100 ㎖ 용량플라스크에 넣고 질산( 1+1 ) 2 ㎖, 염산( 1+1 ) 10 ㎖ 및 물을 넣어 표선을 채운 다음 이하

   시료의 시험방법에 따라 시험하여 크롬의 농도와 발광광도와의 관계선을 작성한다.

===> 출처 : 수질오염공정시험법

​