[환경분석실험] 질소산화물 - 흡광광도법(아연환원나프틸에틸렌디아민법)
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작성일 23-02-10 09:36
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연료분자 자체에 화학적으로 결합되어 있는 질소혼합물이 산화함으로써 연료에 의한 질소산화물이 발생하며 연료의 종류에 따라 질소함유량이 다르다(천연가스에는 거의 없으며 일부 석탄은 무게비로 3%를 함유). 열에 의한 질소산화물과 연료에 의한 질소산화물은 전체 질소산화물 배출의 주요원인인데 연료에 의한 질소산화물이 대부분이고 거의 모든 질소산화물의 방출은 NO의 형태로서 그 자체로서 독성이 약하여 일상 대기 중의 농도 하에서 피해가 뚜렷이 나타나지 않고 있다. 때문에 NO를 제외하고 NO만을 대기관리의 목표(目標)로 삼아서는 안 된다된다.
이번 실험에 이용할 흡광광도법(아연환원나프틸에틸렌디아민법)은 시료중의 질소산화물을 오존 존재하에서 물에 흡수시켜 질산이온으로 만든다. 이 질산이온을 분말금속아연을 사용하여 아질산이온으로 환원한 후 술포닐 아미드 및 나프틸에틸렌디아민을 反應시켜 얻어진 착색의 흡광도로부터 질소산화물을 정량하는 방법으로서 배출가스 중의 질소산화물을 이산화질소로 하여 계산한다. 이 방법을 통해 대기 중에 배출되는 질소산화물을 분석하는 방법에 대해 알아보고 환경에 미치는 영향에 대해서 생각해 본다. 이번 실험에서는 시료중의 질소산화물을 오존 존재하에서 물에 흡수시켜 질산이온으로 만든다.
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연소공기가 가열되어 질소를 산화시킬 정도의 충분한 온도에 이르렀을 때 (약 1000K이상) 열에 의한 질소산화물이 생성되며 산불, 화산, 토양 박테리아, 비료 등에서도 또한 생성되는데 이 중에서 대기오염에서 중요한 것은 화석연료를 연소시킬 때 배출되는 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO)이다. 흡광광도기는 광원부, 파장선택부, 시료부, 측광부로 이루어져 있으며 흡광광도기를 사용할 때에는 최대 흡수파장을 선택하고 Blank를 만들어야하며 온도변화 및 방치시간에 주의해야하고 농도가 검량선 범위에 들어갈 수 있도록 해야 한다. 또한 이산화질소는 대기 중에서 수산화기(HO)와 reaction 해서 질산(HNO)을 형성하는데 이는 산성비의 형태로 대기 중에서 침적된다된다. 이 방법을 통해 대기 중에 배출되는 질소산화물을 분석하는 방법에 대해 알아보고 환경에 미치는 effect에 대상으로하여 생각해 본다. 그러나 NO는 대기 중에서 오존이나 기타 산화제의 존재 하에 NO로 산화될 수 있으며 이것은 태양광선에 의해 탄화수소와 reaction 하여 유해한 광화학 스모그(LA 스모그)를 형성한다.
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이번 실험에 이용할 흡광광도법(아연환원나프틸에틸렌디아민법)은 시료중의 질소산화물을 오존 존재하에서 물에 흡수시켜 질산이온으로 만든다.
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[환경분석실험] 질소산화물 - 흡광광도법(아연환원나프틸에틸렌디아민법)
다. 이 질산이온을 분말금속아연을 사용하여 아질산이 온으로 환원한 후 술포닐 아미드 및 나프틸에틸렌디아민을 reaction 시켜 얻어진 착색의 흡광도를 545nm에서 측정한다. 또 빛이 투과하여 흡광도를 측정하기 때문에 석영셀의 투명한 부분에는 지문에 묻지 않도록 해야 하며 빛이 투과하는 높이 이상만큼은 용액을 채워줘야 한다. 이 질산이온을 분말금속아연을 사용하여 아질산이온으로 환원한 후 술포닐 아미드 및 나프틸에틸렌디아민을 반응시켜 얻어진 착색의 흡광도로부터 질소산화물을 정량하는 방법으로서 배출가스 중의 질소산화물을 이산화질소로 하여 계산한다.
흡광광도법은 원자 또는 분자가 외부에서 빛 에너지를 흡수하여 바닥 상태에 있는 원자나 분자가 그 종류에 따라 특정파장의 자외 및 가시선을 흡수하여 전자전이를 일으키면서 흡수스펙트럽을 나타내는데 이때 흡수하는 빛의 세기(흡광도)가 원자나 분자의 농도를 결정하는 방법이다.
