KR100437710B1 - 유사휘발유 검사시약 및 이를 이용한 검사 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유사휘발유와 정품 휘발유를 검사할 수 있는 검사시약의 제조방법(TEST KIT) 및 이를 이용하는 휘발유 검사방법에 관한 것이다. 본 발명은 정품 휘발유와 유사휘발유를 제조하기 위하여 사용되는 물질간의 산화력 차이를 이용하여 검사하는 방법으로 측정 시약은 보조산화제, 주산화제, 촉매제로 구성된다.
Description
시중에 유통되는 유사휘발유는 정품 휘발유에 이성분(석유화학제품, 경유, 등유 등)의 물질을 혼합하여 제조하거나, 또는 정품 휘발유를 전혀 사용하지 않고 톨루엔, 신너, 알코홀 등을 혼합하여 제조하고 있다. 이러한 유사휘발유는 심각한 대기오염을 유발하며, 자동차엔진 고장의 원인이 되기도 하고, 또한 국가적으로 볼때는 탈세의 문제가 심각한 형편이다. 따라서 유사휘발유의 유통을 근절하기 위하여서는 유사휘발유를 검사할수 있는 방법이 필요하다.
현재 휘발유의 정품, 유사품 여부를 판단할 수 있는 방법은 가스크로마토그라피(Gas Chromatography), 적외선분광계(FT-IR) 등과 같은 고가의 정밀 분석기기를 이용하고 있다. 이러한 분석방법은 고가인 관계로 특정 기관에서만 보유하고 있으며, 기기의 이동이 어려운 단점이 있다. 따라서 현장에서의 즉시 또는 수시 검사에는 사용될 수 없는 단점이 있다. 이러한 이유로 상기와 같은 분석법을 이용하여 전국에 약 2만여개소에 이르는 주유소에서 판매하는 휘발유를 모두 수시로 검사하기는 어려운 상황에 처해 있다.
본 발명자들은 유사휘발유를 간이 판별할 수 있는 유사휘발유판별기를 개발한 바 있다(대한민국 특허 공개번호 10-1999-038234). 이 판별기는 휘발유와 유사휘발유간의 비중과 증기압 차이로 휘발유를 검사하는 방법이다.
그러나 이 방법은 검사시간이 5내지 20분 정도가 소요되어 현장에서 많은 종류의 휘발유를 검사하는데 많은 시간이 소요되는 단점이 있으며, 기기조작이 다소 복잡하여 초보자들은 사용하기 어려운 단점이 있다. 따라서 보다 간편하고 신속한 휘발유 검사방법이 절실히 필요하다.
본 발명은 주유소, 또는 이동중인 차량 등에서 현장 채취한 샘플의 정품과 유사품 여부를 간이로 판별하기 위한 검사시약 및 그 검사시약을 이용하여 휘발유를 간이 검사하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유통되는 유사휘발유는 휘발유에 휘발유의 주변유종인 솔벤트나 경유 또는 등유성분을 혼합하거나 방향족화합물 또는 에틸렌, 프로필렌 등의 석유화학제품을 혼합하는 방법으로 제조되고 있다.
본 발명자들은 휘발유와 유사휘발유를 제조하기 위해 첨가되는 물질들의 산화력에 차이가 있다는 데 착안하여 그 산화력 차이를 이용하고자 하였다.
보다 자세히 설명하면 고유의 산화력을 갖는 보조산화제, 주산화제 및 촉매제를 혼합하여 결사시약을 제조하였다. 이 검사시약에 일정량의 검사 샘플을 주입하면 산화제에 의해 샘플은 산화되고, 산화 정도에 따라 발색이 일어나게 된다.
본 발명자들은 주산화제는 검사샘플을 산화시키면서 산화정도에 따라 발색을 하게 되는 것으로 중크롬산칼륨(K2Cr2O7), 과망간산칼륨(KMnO4), 요오드산칼륨(KIO3), 과산화수소수(H2O2) 등이 사용된다. 여기서 주산화제로는 상기의 물질 이외에도 PdSO4, Pd(CH3COO)2등도 사용될 수 있다. 보조산화제는 산화 작용과 함께 주산화제를 용해시키는 역할을 하며, 5~10노르말리티(Normality)농도의 황산, 질산, 염산, 초산 등이 사용된다. .
촉매제는 산화를 촉진하는 역할을 하며 MOH로 구성되는 화합물, (M*)2SO4또는 M*NO3의 구조를 갖는 화합물이 사용될 수 있으며, 황산, 질산, 초산 등의 무기산 또는 유기산이 사용될 수도 있다. 여기서 M은 알칼리 금속을 의미하며, M*은 1B족 전이금속인 Cu, Ag, Au등을 의미한다.
과망간산칼륨을 주산화제로 사용한 경우 검사 샘플을 검사시약에 주입하면 산화에 따른 발색에 의해 어두운 적자색인 검사시약은 색의 변화가 일어나게 된다. 정품휘발유의 경우 고동색 계통으로 변하게 되며 신나, 톨루엔 등은 자색 계통으로 발색하게 된다. 또한 경유는 어두운 흑색 계통으로 발색하게 된다. 따라서 보조산화제 및 주산화제, 촉매제의 종류 및 양을 변화시키고 샘플 첨가량을 조절하면 이러한 색 변화에 의해 검사 샘플의 정품, 유사품 여부를 간이로 판별할수 있다.
검지시약에서 산화제 및 발색제의 양이 너무 적으면 발색 정도가 미약하여검사시약의 색의 차이를 판별할 수 없으며, 너무 많이 첨가되면 모든 경우에 색이 흑색으로 변화하여 판별할 수 가 없게 된다. 중크롬산칼륨의 경우를 예로 들면 농황산에 대해 무게비로 0.2내지 2.3% 첨가되는 것이 적절하며, 과망간산칼륨의 경우 농황산에 대해 무게비로 0.3 내지 2.5% 첨가되는 것이 적절하다.
본 발명의 검지시약을 이용하는 방법은 크게 3가지로 구분할 수 있다.
첫째 방법은 검사시약을 뚜껑이 있는 유리 재질의 투명한 병에 담아 키트(Kit) 형태로 만들어 이용하는 방법이다. 검사 샘플을 키트에 주입하고 흔들어 반응시킨 후 색의 변화를 관찰하는 방법으로써, 사전에 작성한 비색표와 비교하여 검사샘플이 정품인지 유사품인지 간이 판별하는 방법이다.
둘째 방법은 첫째 방법과 유사하지만 육안으로 관찰하는 것보다 정밀도를 높이기 위하여 분광계(Spectrophotometer)를 이용하여 가시광 영역에서 흡광도 또는 투광도 차이를 비교하여 간이 판별하는 방법이다. 이 경우도 첫째 방법과 동일하게 사전에 유사품에 대한 정보를 분광계에 입력하여 비교하므로써 정품, 유사품 여부를 판별한다. 흡광도 및 투과도를 측정하는 파장은 390나도미터(nm) 내지 900나도미터(nm)이며, 정확성 및 재현성이 가장 효율적인 측정파장은 500 ~ 650나도미터(nm)이다.
셋째 방법은 검지시약을 다공성 세라믹 또는 다공성 유리, 유리섬유 등 검사시약과 반응하지 않는 담지체에 담지시킨후 테이프 또는 컬럼 형태로 만들어 이용하는 방법이다. 이렇게 제조한 테이프 또는 컬럼을 검사 샘플에 담지시킨 후 꺼내어 검지시약의 색 변화를 비교하는 방법으로 첫째, 둘째 방법과 마찬가지로 미리작성된 비색표와 비교하여 검사샘플의 정품, 유사품 여부를 판별한다.
본 발명은 특별한 고가의 장비 없이 현장에서 휘발유의 정품, 유사품 여부를 단시간에 비교적 정확하게 간이 판별할 수 있다. 고가의 검사장비를 이용하는 방법과 비교해 검사에 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 증기압 및 비중을 측정하는 방법과 비교하면 검사가 용이하고 신속하게 검사할 수 있어 유사휘발유 유통 방지에 크게 기여할 것이다.
Claims (3)
- 정품 휘발유와 유사품 휘발유와의 산화력 차이를 이용하여 휘발유가 정품인지 유사품인지 판별하는 방법에 있어서, 휘발유를 산화시키면서 발색하는 주산화제로 중크롬산칼륨 또는 과망간산칼륨을, 휘발유를 산화시키면서 주산화제를 용해시키는 역할을 하는 보조산화제로서 황산을 이용하며, 휘발유의 산화를 촉진하는 촉매제로 황산수은이나 황산은을 사용하며, 그 혼합비가 주산화제가 중크롬산칼륨인 경우 보조산화제인 5내지 10노르말리티의 농황산에 대해 0.2내지 2.3무게퍼센트가 되도록 하며, 주산화제가 과망간산칼륨인 경우 보조산화제인 5내지 10노르말리티의 농황산에 대해 0.3내지 2.5무게퍼센트가 되도록 하여 혼합하여 휘발유검사 시약을 제조하는 방법
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