스마트계측기[blog]

DO(용존산소)를 분석하는데 이용되는 2가지 방법

첫째, Winkler 혹은 iodometric method

둘째, membrane probe를 사용하는 electrometric method가 있다.

Winkler와 iodometric method는 산소의 산화성질에 기초를 두는 titrimetic method인 반면,

electrometric method는 membrane을 통한 산소 분자의 확산속도에 기초를 둔 측정방법이다.

 

Iodometric method를 변형시킨 방법들이 방해물질을 제거하거나 최소화하여 발전되었음에도 불구하고 이 방법은 아직 산업폐수와 가정폐수에 적합하지 않다.

게다가 iodometric method는 field testing에 적합하지 않으며 연속적인 측정과 본래의 장소에서 DO를 측정하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.

실험실에서, membrane probe를 이용한 방법은 박테리아의 배양에서 BOD test를 포함하는 연속적인 DO 분석에 이용되었고 또한 오염된 물, 짙은 색깔의 물,

그리고 강한 폐수에서 DO를 분석하는데 이용되고 있다. 

 


(I) 윙클러-아지드화나트늄 변법의 측정원리

이 방법은 공정시험법에서의 주 시험법으로 이용된다.

황산망간과 알칼리성 요오드칼륨용액을 넣을 때 생기는 수산화제일망간이 시료중의 용존산소에 의하여 산화되어 수산화제이망산으로 되고, 황산 산성에서 용존

산소량에 대하는 요오드를 유리한다. 유리한 요오드를 티오황산나트늄으로 적정하여 용존산소의 양을 정량하는 방법이다.

이 방법은 아질산염 50µg/ℓ이상, 제일절염 1.0mg/ℓ이하에서 방해를 받지 않으며, 하천수, 하수 및 공장폐수에 적용한다. 정량범위는 0.1mg/ℓ이상이다.

이 방법은 용존산소 측정법에서 아질산이온의 방해를 제거하기 위한 방법이다. 즉, 아질산이온은 산성용액중에서 요오드를 환원하기 때문에 실제 용존산소량

보다도 낮게 된다. 이 변법에서는 아질산 이온을 분해하는 시약으로 아지드화나트늄을 사용한다.

이 반응식은 다음과 같다.

 

산성용액 중에서

이 반응은 2∼3분간에 완료된다. 이질산이온의 방해를 방지하는 것 외에는 윙클러 원법과 같다.

 

 

(2) Membrane Probe를 사용하는 Electrometric Method

용존산소 측정기의 전극부를 시료의 가운데에 담그면 시료중의 용존산소가 폴리에틸렌 또는 테프론의 격막를 통과하여 금속전극의 표면에서 산화․환원반응을

일으키고 이때 산소의 농도에 비례하여 전류가 흐르게 되는데 이 전류량으로 부터 용존산소량을 측정하는 방법이다.

격막은 용존산소를 선택적으로 통과하는 특성을 지니고 있으므로 공존물질이나, 산화성물질이 함유된 시료나 착색된 시료에 적합하다.

특히 윙클러-아지드화나트늄변법을 사용할 수 없는 폐하수의 용존산소 측정에 유용하게 사용될 수 있다. 격막전극법에는 폴라로그래픽과 갈바니전극법이 있으며,

현재 시판되고 있는 용존산소측정기의 대부분은 폴라로그래픽 전극법을 사용하고 있다.

연속 측정에는 보통 격막 전극법이 채용되며, 일반적인 정량범위는 0.5mg/l 이상이다.