총인(Total Phosphorus ) 2조 김민구

총인이란 ? 하천, 호소 등의 부영양화를 나타내는 지표의 하나로 물속에 포함된 인의 총량을 말한다. 전(全)인이라고도 한다. 인구 집중도가 높은 지역의 하천, 호소에 많다. 인은 질소와 함께 수질계를 부영양화하는 영양염류로 적조의 원인이기도 하다. 합성세제에는 조성제로 쓰인 인화합물이 많이 들어 있다.

측정 방법 흡광광도법 아스코르빈산 환원법 염화제1주석 환원법 -이 시험방법은 빛이 시료용액중을 통과할 때 흡수나 산란 등에 의하여 강도가 변화하는 것을 이용하는 방법 아스코르빈산 환원법 염화제1주석 환원법

염화제1주석 환원법 인산이온이 몰리브덴산 암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산인 암모늄을 염화제1주석으로 환원하여 생성된 몰리브덴 청의 흡광도를 690mm에서 측정한다. 적량범위 : 0.002~0.05mg , 표준편차 : 2~10%

아스코르빈산 환원법 시료중의 유기물을 산화하여 모든 인 화합물을 인산염(PO4) 형태로 변화 시킨 다음 인산염을 아스코르빈산환원 흡광도법으로 정량하여 총인의 농도를 구한다

실험전 메모 전처리한 시료의 상등액이 탁할 경우 : 유리섬유여지로 여과하여 여액을 사용한다. 880nm에서 흡광도 측정이 불가능한 경우 : 710nm에서 측정한다.

실험 원리 TP : 수중에 포함되어있는 무기, 유기의 인화합물의 총량을 과황산칼륨 분해법이나 질산- 황산 분해법으로 분해하여 인산염인의 형태로 변화시킨 다음 인산염을 아스코르빈산 환원 흡광광도법으로 정량하여 총인의 농도를 구하는 방법이다.  - 정량범위는 0.001～0.025mg P/ml이며, 표준편차는 10～2%이다.

실험 목적 시약의 특성과 성질을 파악한다. 실험기구 사용에 대해 숙지한다. 분해되기 쉬운 유기물을 함유한 시료의 전처리 :과황산칼륨 분해 다량의 유기물을 함유한 시료의 전처리 : 실산-황산분해법 사용 검량선 분석에 대해 숙지한다.

실험 기구 분광광도계 (spectrophotometer) 프리즘 또는 회절발 단색화장치를 이용하여 파장을 연속적으로 변화시켜 원하는 파장의 좁은 띠를 이용하면서 흡광도를 측정하는 것이다. 분광광도계는 이용하는 파장 영역에 따라 적외선, 가시선, 자외선 또는 X-선 분광광도계로 분류된다

고압증기멸균기 : 약 120℃에서 가열이 가능한 것 기타 기구 : 비커, 메스플라스크, 용량플라스크, 전자 저울등 * 실험기구 사용 주의 사항 : 시료보관 및 분석에 이용하는 모든 용기는 희석염산으로 세척하여 증류수로 수 차례 초순수로 헹구어 사용하고 세척시 인을 함유한 상업용 세제는 사용하여서는 안된다

시약 과황산칼륨용액( 4 W/V% ) 니트로페닐 몰리브덴산암모늄․아스코르빈산혼액 수산화나트륨 인산염인 표준액( 0.005 ㎎ P/㎖ ) 기타 시약제조에 사용되는 시약

실 험 방 법

시료의 전처리 시료의 전처리: 미지시료의 전처리과정은 과황산칼륨분해 방법 중 일부만을 적용한다.    (질산-황산분해는 적용하지 않음)

과황산칼륨 분해 시료 50ml(인으로서 0.06mg이하 함유)를 분해병에 넣는다. ↓ 과황산칼륨용액(4W/V%) 10ml를 넣어 마개를 닫고 섞는다. ↓   고압증기멸균기에 넣어 가열 ↓   약 120℃가 될 때부터 30분간 가열분해를 계속 ↓ 분해병을 꺼내 방냉

질산황산 분해 시료 50ml(인 으로서 0.06mg이하 함유)를 킬달플라스크에 넣는다. ↓ 질산 2ml를 넣어 액량이 약 10ml가 될 때까지 서서히 가열 농축하고 방냉 ↓   질산 2-5ml와 황산 2ml를 넣고 가열을 계속 ↓   황산의 백연이 격렬하게 발생할 때까지 가열

[액의 색이 투명하지 않을 경우] 방냉한 다음 질산 2-5ml를 더 넣고 가열분해를 반복 ↓ 약 10분간 조용히 가열하여 가용성 염을 녹이고 방냉 ↓  

이 용액을 P-니트로페놀(0.1W/V%)을 지시액으로 하여 수산화나트륨용액(20W/V%) 및 수산화나트륨용액(4W/V%)을 넣는다. 액의 색이 황색을 나타낼 때 까지 중화 ↓   50ml용량플라스크에 옮긴다. ↓ 물을 넣어 표선까지 채운다.  

시약의 제조 ① 미지시료1 페수를 제조. 표준용액 12㎖ +증류수⇒ 100㎖ ② 미지시료2 페수를 제조.   표준용액 12㎖  +증류수⇒ 100㎖ ② 미지시료2 페수를 제조.   표준용액 40㎖  +증류수⇒ 100㎖

③ 몰리브덴산암모늄-아스코르빈산혼액    몰리브덴산암모늄(4수화물) 1.2g과 주석산안타몬칼륨 0.048을 물 약 60㎖에 녹이고 황산(2+1)24㎖와 술퍼민산암모늄 1g을 넣어 녹인 다음 물을 넣고 100㎖로 하고 여기에  7.2% L-아스코르빈산용액 20㎖를 넣어 섞는다.

⑧ 과황산칼륨용액은 증류수로 대신한다. ⑥ 인산염인 표준원액(0.1㎎PO4-P㎎/㎖)   건조한 인산이수소칼륨(표준 시약) 0.439g을 정확히 달아 물에 녹여 1,000㎖로 한다.  ⑦ 인산염인 표준용액(0.005㎎PO4-P㎎/㎖)을 제조하시오 (200㎖제조 기준)   ⑧ 과황산칼륨용액은 증류수로 대신한다.

검량선의 작성 인산염인 표준용액 5, 10, 15, 20ml를 단계적으로 취한다.

표준용액 4개에 몰리브덴산암모늄-아스코르빈산혼액 2ml를 넣는다. 색이 변한 걸 알 수 있다.

미지시료 2개에도 몰리브덴산암모늄-아스코르빈산혼액를 넣는다. 이것 역시 색이 변한걸 알 수 있다.

표준용액 4개를 분광광도계를 통해 검량선을 측정한다. (mg/l) Blank : 0.017 표준용액 5ml : 0.167 표준용액 10ml : 0.336 표준용액 15ml : 0.514 표준용액 20ml : 0.618

표준용액의 검량 수치 검량 시료량(ml) 총인의 양(ml)-X 흡광도 - Y Blank 0.017 5 0.00625 0.167 0.017 5 0.00625 0.167 10 0.0125 0.336 15 0.01875 0.514 20 0.025 0.618

미지시료 2개를 분광광도계를 통해 값을 얻는다. (mg/l) 미지시료 1 : 0.320 미지시료 2 : 0.423

검량선을 구하는 식 - 회귀 직선식(Y = aX + b) x : 농도, y : 흡광도    상관계수(R) (소수점 4째자리까지 구하고, 계산과정을 자세하고 정확히 작성하시오.) R= 4(∑ XY)-(∑ X)(∑ Y) {[4∑ X2 –(∑ X)2 ][4∑ Y2 –(∑ Y)2 ]}1/2

계산에 필요한 값 X Y XY X2 Y2 5 0.00625 0.167 0.00104 3.9 x 10‾ 5 0.0279 10 0.0125 0.336 0.0042 1.56 x 10‾ 4 0.1129 15 0.01875 0.514 0.00964 3.5 x 10‾ 4 0.2642 20 0.025 0.618 0.0155 6.25 x 10‾ 4 0.3819 ∑ 0.0625 1.635 0.0303 1.17 x 10‾ 3 0.7867

계산 R= 4(0.0303)-(0.0625)(1.635) {[4(1.17 x 10-0.06252][4(0.7867)-(1.635)2]}1/2 = 0.993218 희귀식선식 Y = aX + b a = 4(0.0303)-(0.0625)(1.635) = 24.572 4(1.17 x 10‾ 3)-0.06252 b= (1.17 x 10‾ 3)(1.635)-(0.1625)(0.0303) = 0.0248 Y = 24.572X + 0.0248

검량선

미지시료의 농도