KR101368512B1 - 염소의 함량 분석용 시험지 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
물 중에 함유된 염소의 총 농도를 분석용 시험지를 이용하여 확인함으로써, 물의 염소 오염 여부를 현장에서 손쉽게 파악할 수 있는 염소의 함량 분석용 시험지 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 염소 함량 분석용 시험지의 제조 방법은 (a) 염소와 반응하여 특정한 색을 나타내는 발색 성분을 함유한 용액을 마련하는 단계; (b) 상기 발색 성분을 함유한 용액을 여과지에 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 발색 성분을 함유한 용액이 함침된 여과지를 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 염소 함량 분석용 시험지의 제조 방법은 (a) 염소와 반응하여 특정한 색을 나타내는 발색 성분을 함유한 용액을 마련하는 단계; (b) 상기 발색 성분을 함유한 용액을 여과지에 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 발색 성분을 함유한 용액이 함침된 여과지를 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 염소의 함량 분석용 시험지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물에 함유된 염소의 총 농도를 분석용 시험지를 이용하여 확인함으로써, 물의 염소 오염 여부를 손쉽게 파악할 수 있는 염소의 함량 분석용 시험지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
물 중에 존재하는 박테리아나 오염물질을 제거하기 위해서 주로 염소로 소독을 한다. 염소는 박테리아나 오염물질 등을 제거하는 효과가 뛰어날 뿐 아니라, 가격이 저렴한 장점이 있어서 널리 사용되어지는 수질 소독 방법 중 하나이다. 그러나, 이러한 염소는 트리할로메탄(Trihalomethanes : THMs) 및 기타 염소화합물을 생성시킬 소지가 많다. 특히, 트리할로메탄(THMs) 중 클로로포롬(Chloroform : ChCl3)은 발암을 일으키는 물질로서 인체에 유해한 물질이다.
물 중에 존재하는 염소는 필터과정과 제거 과정을 거치더라도 일정량이 잔류되어 진다. 그리고, 이러한 잔류 염소를 분석하기 위해서는 여러가지 분석 시약을 사용하여야 하며 분석 방법이 복잡하다. 이와 같이, 복잡한 분석을 현장에서 모두 적용하기는 힘들기 때문에 간이적인 방법으로 잔류 염소의 존재 유무를 판단하는 방법이 필요한 상황이다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0398607호(2003.09.19. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 염소함유 유기 화합물의 처리방법이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 물 중에 존재하는 염소의 총 농도를 분석용 시험지를 이용하여 확인함으로써, 물의 염소 오염 여부를 현장에서 손쉽게 파악할 수 있는 염소의 함량 분석용 시험지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 염소 함량 분석용 시험지는 여과지; 및 상기 여과지에 함침되며, 염소와 반응하여 특정한 색을 나타내는 발색 성분;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시험지는 상기 발색 성분이 함침된 여과지의 표면에 점착되는 이형지;를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 발색 성분은 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 염소 함량 분석용 시험지의 제조 방법은 (a) 염소와 반응하여 특정한 색을 나타내는 발색 성분을 함유한 용액을 마련하는 단계; (b) 상기 발색 성분을 함유한 용액을 여과지에 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 발색 성분을 함유한 용액이 함침된 여과지를 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 건조는 1 ~ 40℃에서 10 ~ 30시간 동안 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 염소 함량 분석용 시험지의 제조 방법은 상기 건조된 여과지를 밀폐 용기에 보관하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 발색 성분은 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)를 포함할 수 있다.
상기 발색 성분을 함유한 용액은 pH 7 이하의 산성 용액일 수 있다.
본 발명에 따른 염소 함량 분석용 시험지는 여과지에 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)와 같이 물에 존재하는 염소와 반응하여 발색하는 발색 성분이 함침된 것으로, 쉽게 휴대가 가능하다. 따라서, 발색 성분이 포함된 시험지만으로도 분석 대상 시료 중에 염소가 함유되어 있는지 여부를 현장에서 쉽게 판별할 수 있다.
또한, 본 발명은 염소 함량 분석용 시험지를 이용하여 분석 대상 시료 중에 함유된 염소의 존재 여부를 현장에서 손쉽게 판별할 수 있으므로, 분석 대상 시료에 존재하는 유해물질의 조사에 소요되는 비용 및 시간을 경감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 발색 성분을 함유한 시험지를 한 번에 다량으로 제조하여 분석시료로 바로 사용할 수 있으므로, 이에 따라 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine) 용액의 사용량을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 염소 함량 분석용 시험지 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 염소 함량 분석용 시험지 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 염소 함량 분석용 시험지 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 염소 함량 분석용 시험지 제조 방법은 발색 성분 함유 용액 마련 단계(S110), 여과지 함침 단계(S120) 및 여과지 건조 단계(S130)를 포함한다.
발색 성분 함유 용액 마련 단계(S110)에서는 염소와 반응하여 특정한 색을 나타내는 발색 성분을 함유하는 용액을 마련한다.
발색 성분은 산성 분위기에서 염소와 반응하여 붉은색으로 발색하는 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)를 포함할 수 있다.
상기 발색 성분을 함유한 용액은 용매에 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)이 30~40g/L의 농도로 용해되어 있는 것이 바람직하다. N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)의 농도가 30g/L 미만의 농도로 포함되어 있으면, 여과지에 부착되는 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine) 양이 불충분할 수 있다. 반대로, N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)의 농도가 40g/L를 초과하는 경우, N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)가 더 이상 용해되지 않을 수 있다.
다음으로, 여과지 함침 단계(S120)에서는 발색 성분을 함유한 용액을 여과지에 함침시킨다. 함침은 디핑(dipping) 방법, 스프레이(spraying) 방법 등이 이용될 수 있다.
다음으로, 여과지 건조 단계(S130)에서는 발색 성분을 함유하는 용액이 함침된 여과지를 실온에서 건조하여, 여과지에 발색 성분이 부착된 시험지를 제조한다.
구체적으로, 건조는 10 ~ 40℃에서 10 ~ 30시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 건조 온도가 10℃ 미만이거나, 건조 시간이 10시간 미만일 경우에는 충분한 건조가 이루어지지 못하는 관계로 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)가 여과지에 완벽하게 부착되지 못해 발색 성분이 탈락될 우려가 있다. 반대로, 건조 온도가 40℃를 초과하거나, 건조 시간이 30시간을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용하므로, 경제적이지 못하다.
한편, 제조된 발색 시험지가 공기 중에 방치되어 있는 경우, 시험지에 부착된 발색 성분의 탈락이나 발색 성분의 반응 등에 의하여, 시험지의 발색 성능이 저하될 수 있다.
시험지의 발색 성능 저하를 방지하기 위하여, 밀폐 용기, 보다 바람직하게는 진공 용기에서 시험지를 보관하는 것이 바람직하다. 또한, 제조된 시험지의 표면에 이형지를 점착함으로써, 시험지의 표면을 보호하여 발색 성분이 탈락하는 등의 문제를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 발색 성분을 함유한 용액이 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine) 용액일 경우, 용매에 요오드화 칼륨, 염산, 황산, 질산 등의 첨가에 의하여 pH 7 이하, 보다 바람직하게는 pH 3 이하의 산성 용액이 될 수 있다.
N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)은 산성 분위기에서 염소와 반응하여 발색하므로, 현장에서 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)를 이용하여 염소의 존재 여부를 판별하기 위해서는 산(acid)이 요구된다.
그러나, 상기와 같이, N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine) 용액 자체가 산성 용액일 경우에는, 제조되는 시험지 자체가 산성이 될 수 있다. 따라서, 물에 함유된 염소의 존재 여부 판별시 별도의 산을 마련하지 않더라도, 산성 분위기 하에서 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)를 이용하여 제조된 시험지를 이용하여 물에 함유된 염소의 존재 여부를 손쉽게 판별하는 것이 가능해질 수 있다.
상기 도 1에 도시된 방법 등에 의해 제조되는 물에 함유된 염소 함량 분석용 시험지는 여과지에 염소와 반응하여 특정한 색을 나타내는 발색 성분이 함침되어 있다. 이때, 발색 성분은 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)를 포함할 수 있다. 또한, 발색 성분이 함침된 여과지의 표면에는 발색 성능 저하를 방지하기 위하여, 이형지가 점착되어 있을 수 있다.
상기 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)의 경우, 물 중 존재하는 염소의 함량에 따라 밝은 보라색, 적 보라색 등 발색 정도가 상이하다.
표 1은 발색 성분으로 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)를 이용하여 제조된 시험지로 염소 함유 여부에 대한 간이 분석을 할 경우, 시료의 염소 함량 수준에 대한 데이터를 기재한 테이블의 예를 나타낸 것이다.
[표 1]
표 1에 도시된 바와 같이, 발색 정도에 따라 무색인 경우를 색도 : 0, 밝은 보라색인 경우를 색도 : 1, 그리고 적 보라색인 경우를 색도 : 2로 정하였다. 이들 3종류의 색도는 육안으로 구별될 수 있으므로, 표 1과 같은 테이블을 미리 마련하는 경우, 현장에서 쉽게 염소 함량 수준을 예측할 수 있다.
즉, 본 발명에서 제조된 시험지를 이용하여 시료 중 염소 함량을 측정한 결과, 발색 정도가 0일 경우에는 염소가 존재하지 않는다는 것을 파악할 수 있고, 발색 정도가 1 또는 2일 경우에는 시료 중 염소가 존재한다는 것을 손쉽게 파악할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서와 같은 시험지를 이용하는 것이 아니라, 흡광분석기 등을 이용하여 흡광도를 측정하는 것이 시료 중 염소의 함량을 분석하는데 정확성을 높일 수는 있으나, 흡광분석기 등을 이용하는 것은 전술한 바와 같이 현장에서 바로 적용하기 어렵다. 이에 반하여, 본 발명에서는 발색 성분이 부착된 시험지를 이용함으로써 보다 쉽게 시료 중에 함유된 염소의 존재 여부를 판별할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
S110 : 발색 성분 함유 용액 마련 단계
S120 : 여과지 함침 단계
S130 : 여과지 건조 단계
S120 : 여과지 함침 단계
S130 : 여과지 건조 단계
Claims (8)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- (a) 염소와 반응하여 특정한 색을 나타내는 발색 성분을 함유한 용액을 마련하는 단계;
(b) 상기 발색 성분을 함유한 용액을 여과지에 함침시키는 단계;
(c) 상기 발색 성분을 함유한 용액이 함침된 여과지를 건조하는 단계; 및
(d) 상기 건조된 여과지에 이형지를 점착한 후, 진공 상태로 유지되는 밀폐 용기에 보관하는 단계;를 포함하고,
상기 발색 성분은 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)를 포함하되,
상기 발색 성분을 함유한 용액은 용매에 N,N-디에틸-1,4-페닐렌디아민(N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine)이 30~40g/L의 농도로 용해되어 있는 것을 특징으로 하는 염소 함량 분석용 시험지의 제조 방법.
- 제4항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 건조는 1 ~ 40℃에서 10 ~ 30시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 염소 함량 분석용 시험지의 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제4항에 있어서,
상기 발색 성분을 함유한 용액은
pH 7 이하의 산성 용액인 것을 특징으로 하는 염소 함량 분석용 시험지의 제조 방법.
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HIRAYAMA, S. et al. Journal of Environmental Chemistry. 2000., Vol.10, No.4, pages 867-871. * |
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