KR20140131141A - 자외선 전처리장치 - Google Patents
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Abstract
자외선 전처리장치는 자외선램프, 산화반응기, 시료주입부, 오버플로우부, 히터 및 자외선 검출기를 포함한다. 자외선램프는 원통 형상을 가지며 외부 면에 TiO2 촉매가 코팅되는 내벽 및 상기 내벽의 양 측면에 배치되어 185nm 또는 254nm 파장을 가지는 자외선을 발생시키는 필라멘트를 포함한다. 산화반응기는 상기 자외선램프와 일체로 형성되며, 상기 자외선램프의 내벽으로부터 2 mm 이하의 간격으로 이격되어 산화 반응을 위한 공간을 형성하며, 원통 형상을 가지며, 내부 면에 TiO2 촉매가 코팅되며, 외부 면에 크롬으로 코팅되는 외벽을 포함한다. 시료주입부는 상기 외벽을 통해 상기 산화 반응을 위한 공간에 연결되어 시료를 유입 또는 유출한다. 오버플로우부는 상기 외벽을 통해 상기 산화 반응을 위한 공간에 연결되어 공기를 배출한다. 히터는 상기 외벽의 외부 면에 결합되어 상기 산화반응기 내부의 시료 온도를 조절한다. 자외선 검출기는 상기 외벽의 외부 면에 결합되어 자외선 강도를 측정한다. 또한, 상기 시료의 산화 반응은 상기 자외선램프의 내벽을 투과한 자외선을 이용하여 상기 산화 반응을 위한 공간에서 일어난다.
Description
본 발명은 자외선 전처리장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 자외선 손실이 감소된 자외선 전처리장치에 관한 것이다.
총인(total phosphorus), 총질소(total nitrogen)는 하천, 호수 등의 부영양화를 나타내는 지표 중의 하나로서, 수중에 포함된 인, 질소의 총량을 말한다. 인은 질소와 함께 수질계를 부영양화시키는 녹조의 원인이 된다.
이러한 총인, 총질소에 대한 분석은 하폐수 처리장의 공정 효율을 파악하는 중요한 지표임과 동시에 하천 및 해양의 생태 환경에서도 영양염류의 부하량을 파악하는 중요한 지표로 널리 이용되고 있다.
총인은 하천 및 호소 부영양화의 일차적인 원인으로 알려져 있어 총량 규제의 주요 항목이다. 인은 자연계 내에서 그리고 폐수에서 인산염기과 무기인, 유기인의 형태로 존재한다. 유기인과 무기인은 분해 혹은 산화되어 인산염인의 형태로 분석이 가능하다.
현재, 인 농도 분석에 있어서 일반적으로 아스코르빈산환원법을 사용한다. 이 방법은 인산이온이 몰리브덴산암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산인암모늄을 아스코르빈산으로 환원하여 생성된 몰리브덴산청의 흡광도를 880nm에서 측정하여 인농도를 정량한다.
한편, 총 질소는 유기성질소와 무기성질소의 합으로서, 총질소 분석방법으로는 자외선 흡광광도법, 카드뮴 환원법, 환원증류-킬달법 등이 있다. 질산성 질소를 카드뮴-구리 환원칼럼을 통과시켜 아질산성 질소로 환원시켜 이를 측정하여 총질소를 정량하는 것이 카드뮴 환원법으로 미량의 질산성 질소를 정량할 수 있으나 실험절차가 복잡하다. 환원증류-킬달법은 시료중의 화학종을 암모니아로 전환시켜 이를 측정하여 총질소를 정량하는 방법으로 측정방법이 매우 복잡한 문제점이 있다. 자외선 흡광광도법은 시료중의 질소화합물을 질산성 질소로 산화시킨 후 220nm에 서 직접 질산성 질소를 측정하여 총질소를 정량하는 방법으로 간편하고 신속한 방법이다.
총인이나 총질소 분석 방법으로 자외선 흡광도법을 사용하는 경우 시료에 포함되어 있는 질소나 인을 완전히 산화시키는 전처리가 중요하다. 종래의 전처리 방식은 고압증기멸균기에 시료를 넣어 120℃에서 30분간 가열 분해하여 산화시키는 방식을 사용하고 있다. 따라서 이러한 종래의 전처리 방식은 고온에서 산화 반응을 진행하므로 시료 농도의 측정에 있어서 정확성 내지 기기의 신뢰성에 문제가 있으며, 산화 장비의 내구도가 감소하고, 측정 시간이 길다는 단점이 존재한다.
총유기탄소(Total Organic Carbon; TOC)는 하천, 호수 등의 오염 정도를 나타내는 지표 중의 하나로서, 수중에서 유기적으로 결합된 탄소의 합을 말한다. 일반적으로 용존성 유기탄소(Dissolved Organic Carbon; DOC)와 입자성 유기탄소(Particulate Organic Carbon; POC) 합을 말한다. 기존의 유기화합물 정량방법인 생물화학적산소요구량(BOD, biochemical oxygen demand), 화학적산소요구량 (COD, chemical oxygen demand)시험은 다양한 성분의 유기성분을 파악하고 정량하는데 어려움이 있으나, 총 유기탄소분석법은 시료를 직접적으로 산화, 분해하는 공정을 거치기 때문에 측정값이 안정되고 유기성 물질을 폭넓게 측정할 수 있다.
총유기탄소를 분석하기 위하여 유기탄소를 이산화탄소로 산화하는 과정이 필요한데, 유기탄소를 이산화탄소로 산화하는 방법으로는 고온연소 산화방법과 자외선-과황산 산화방법의 두 가지 방법이 사용되고 있다. 고온연소 산화방법은 시료를 산화코발트, 백금, 크롬산바륨과 같은 산화성 촉매로 충전된 고온반응기에서 연소시켜 시료 중의 탄소를 이산화탄소로 전환하여 검출부로 운반하여 측정한다. 자외선-과황산 산화방법은 시료에 과황산염을 넣어 자외선 존재 하에서 산화시켜 시료 중의 유기탄소를 이산화탄소로 전환하여 검출부로 운반한다. 특히 종래의 전처리 방식인 고온연소 산화방법은 고압증기멸균기에 시료를 넣어 120℃에서 30분간 가열 분해하여 산화시키는 방식으로 고온에서 산화 반응을 진행하므로 시료 농도의 측정에 있어서 정확성 내지 기기의 신뢰성에 문제가 있으며, 산화 장비의 내구도가 감소하고, 측정 시간이 길다는 단점이 존재한다.
중금속(heavy metal)은 비중이 5 이상인 금속이 수질, 토양 등에 존재하여 오염을 유발하는 물질로서, 일반적으로 벗김전압전류법(Stripping Voltammetry)에 의하여 측정할 수 있으며, 벗김전압전류법은 양극벗김전압전류법(Anode Stripping Voltammetry; ASV)과 음극벗김전압전류법(Cathode Stripping Voltammetryl; CSV)이 있다. 벗김전압전류법은 수은이나 백금 등의 전극 상에 반파전위보다 약 0.2eV 정도 낮은 전위로 중금속 이온을 전해 석출시킨 후에 다시 전극 전위를 높은 전위로 올리면서 전해 용출시킬 때의 전류전위 곡선에서 시료 중의 중금속의 농도를 정량하는 방법이다. 특히, 양극벗김전압전류법을 통해 중금속을 정량하는 경우, 유기물질 등에 의한 전기적 방해 때문에 실제 중금속의 농도에 비하여 낮거나 높게 측정되거나, 파장이 이동하는 등의 문제점이 발생한다. 따라서 이러한 방해를 제거하기 위해 자외선의 조사를 통하여 유기물질의 제거 내지 중금속과 유기물질을 해리하여 중금속 농도의 정량에 있어서 신뢰도를 증가시킬 수 있다.
종래의 총인 내지 총질소의 측정을 위한 전처리장치는 자외선을 발생시키는 램프와 자외선에 의한 산화 반응이 일어나는 공간 사이에 램프의 벽과 산화 반응기의 벽, 즉 2중의 벽을 투과하여 자외선이 손실되었다. 그에 따라 산화 반응의 효율이 감소하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자외선램프로부터 발생하는 자외선 손실을 감소시킬 수 있는 자외선 전처리장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치는 자외선램프, 산화반응기, 시료주입부, 오버플로우부, 히터 및 자외선 검출기를 포함한다. 상기 자외선램프는 원통 형상을 가지며 외부 면에 TiO2 촉매가 코팅되는 내벽 및 상기 내벽의 양 측면에 배치되어 185nm 또는 254nm 파장을 가지는 자외선을 발생시키는 필라멘트를 포함한다. 상기 산화반응기는 상기 자외선램프와 일체로 형성되며, 상기 내벽으로부터 2 mm 이하의 간격으로 이격되어 산화 반응을 위한 공간을 형성하며, 원통 형상을 가지며, 내부 면에 TiO2 촉매가 코팅되며, 외부 면에 크롬으로 코팅되는 외벽을 포함한다. 상기 시료주입부는 상기 외벽을 통해 상기 산화 반응을 위한 공간에 연결되어 시료를 유입 또는 유출한다. 상기 오버플로우부는 상기 외벽을 통해 상기 산화 반응을 위한 공간에 연결되어 공기를 배출한다. 상기 히터는 상기 외벽의 외부 면에 결합되어 상기 산화반응기 내부의 시료 온도를 조절한다. 상기 자외선 검출기는 상기 외벽의 외부 면에 결합되어 자외선 강도를 측정한다. 또한, 상기 자외선램프의 내벽을 투과한 자외선을 이용하여 상기 산화 반응을 위한 공간에서 상기 시료의 산화 반응이 일어난다.
일 실시예에서, 상기 내벽 및 상기 외벽은 석영으로 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 산화반응기 내부의 시료 온도는 50℃ 내지 90℃로 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 전처리장치는 자외선램프로부터 발생하는 자외선의 투과율을 증가시켜 자외선에 의한 시료의 산화반응을 촉진할 수 있다. 이에 따라 시료의 산화율이 증가하며, 시료의 측정에 있어서 측정시간이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치의 제1 단면도이다.
도 2는 도 1의 자외선 전처리장치의 I-I'를 따라 절단한 일체형 자외선 전처리장치의 제2 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치를 포함하는 시료 측정 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 자외선 전처리장치의 I-I'를 따라 절단한 일체형 자외선 전처리장치의 제2 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치를 포함하는 시료 측정 장치의 개략도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 전처리장치 및 시료 측정 장치에 대해서 첨부한 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치의 제1 단면도이며, 도 2는 도 1의 자외선 전처리장치의 I-I'를 따라 절단한 일체형 자외선 전처리장치의 제2 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치는 자외선램프(10), 산화반응기(20), 시료주입부(30), 오버플로우부(40), 히터(50) 및 자외선 검출기(60)를 포함한다.
상기 자외선램프(10)는 원통 형상을 가지는 내벽을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 내벽의 형상은 원통 형상뿐만 아니라, 사각통 등 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 자외선램프의 제조 효율성의 측면에서 원통 형상으로 형성될 수 있다.
상기 내벽의 외부 면에는 이산화타이타늄(titanium dioxide; TiO2) 촉매가 코팅될 수 있으며, 산화반응기(20)로 자외선의 대부분이 투과하도록 바람직하게는 부분적으로 코팅될 수 있다. 상기 TiO2 촉매는 자외선에 의한 시료의 산화에 있어서, 시료의 산화반응을 촉진하는 촉매 역할을 할 수 있다.
상기 자외선램프(10)는 자외선을 발생시키는 필라멘트(11)를 포함할 수 있다. 상기 필라멘트(11)는 상기 내벽의 양 측면에 배치될 수 있다.
상기 자외선램프(10)의 상기 필라멘트(11)는 자외선을 발생시켜 상기 산화반응기(20)에서 상기 자외선을 이용하여 시료를 산화시킬 수 있다. 상기 자외선은 가시광선보다 짧은 파장으로 7.5 × 1014 내지 3×1014Hz 의 진동수를 가진다. 상기 진동수는 10 내지 400nm의 파장으로 측정된다. 자외선은 극자외선(Extreme Ultraviolet; EUV), 원자외선(Far Ultraviolet; FUV), 근자외선(Near Ultraviolet; NUV)의 3개의 영역으로 나뉘어 질 수 있다. 극자외선은 X선과 원자외선 사이에 위치하며 100 내지 200nm 의 파장으로 이루어진다. 근자외선은 가시광선에 가장 근접하며 300 내지 400nm 의 파장으로 이루어진다. 원자외선은 상기 극자외선과 근자외선의 사이에 위치하며 200 내지 300nm 의 파장으로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치의 자외선램프(10)에서 발생하는 상기 자외선은 180nm 내지 260nm 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 185nm 또는 254nm 파장을 사용할 수 있다. 이러한 자외선의 파장은 상기의 램프 내지 필라멘트를 다양하게 변경함으로써 원하는 파장의 범위를 갖는 자외선을 발생시킬 수 있다.
상기 산화반응기(20)는 원통 형상을 가지는 외벽(20)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 외벽의 형상은 원통 형상뿐만 아니라, 사각통 등 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 자외선램프의 제조 효율성의 측면에서 원통 형상으로 형성될 수 있다.
상기 내벽 및 상기 외벽은 일체로 형성될 수 있다. 다시말하면, 상기 자외선램프(10) 및 상기 산화반응기(20)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 자외선램프(10)와 상기 산화반응기(20)를 별도로 형성한 뒤, 상기 자외선램프를 상기 산화반응기에 삽입하는 방식으로 전처리장치를 형성하는 경우, 산화 반응이 일어나는 산화반응기는 내부 및 외부에 2중으로 벽을 형성하고 있어 자외선램프로부터 발생된 자외선이 램프 벽 및 산화반응기의 내부 벽을 두 번 투과하여 산화 반응이 일어나는 산화반응기 내부에 도달하는 자외선의 투과율은 185nm 파장의 경우 80%가량이며, 254nm 파장의 경우 70%가량으로 감소하게 된다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리장치에 따르면, 자외선램프 자체를 산화반응기의 내벽으로 둘 수 있어 자외선램프로부터 발생한 자외선이 하나의 벽만을 투과하여 자외선의 투과율을 90% 이상으로 유지할 수 있어 산화 반응을 효율적으로 일으킬 수 있다.
상기 자외선램프(10)의 상기 내벽 및 상기 산화반응기(20)의 상기 외벽 사이에서 산화 반응이 일어날 수 있다.
상기 외벽은 상기 내벽으로부터 2mm 이하의 간격으로 이격될 수 있으며, 바람직하게는 2mm 이하의 간격으로 이격될 수 있다. 상기 2mm 이하의 간격으로 이격됨으로써 시료의 산화반응을 촉진할 수 있으며, 따라서 시료의 산화율을 가장 증가시킴으로써 시료의 측정에 있어서 측정시간을 단축시킬 수 있다. 상기 외벽이 상기 내벽으로부터 2mm를 초과하여 이격되는 경우에는, 산화 반응을 위한 공간이 상대적으로 넓어 자외선램프로부터 발생된 자외선이 효율적으로 시료에 조사되기 어렵다. 특히, 자외선 파장 중 185nm의 경우, 시료의 두께가 2mm를 초과하는 경우, 상기 파장의 자외선은 상기 시료를 투과하기 어려워, 자외선 램프에서 보다 멀리 이격된 외벽 부근의 시료까지는 자외선이 도달하기 어렵다. 따라서 시료 전체에 자외선이 도달하지 못하여 시료의 산화율이 감소하게 된다.
상기 외벽의 내부 면에는 TiO2 촉매가 코팅될 수 있다. 상기 TiO2 촉매는 인 내지 질소의 산화반응을 촉진하는 촉매 역할을 할 수 있다. 상기 TiO2 촉매는 자외선에 의한 시료의 산화에 있어서, 시료의 산화반응을 촉진하는 촉매 역할을 할 수 있다.
상기 내벽 및 상기 외벽은 유리(glass), 석영(quartz) 등으로 이루어 질 수 있으며, 바람직하게는 석영으로 이루어질 수 있다. 특히, 석영은 전기적, 화학적 성질이 우수하고 특히, 열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansionl; CTE)가 낮으며, 석영의 자외선 투과율이 99% 정도로 매우 높아 상기 자외선램프(10)로부터 발광하는 자외선이 상기 내벽에 거의 흡수되지 않고 대부분 투과할 수 있다. 또한 외벽을 내벽과 물리적 및 화학적 성질이 동일한 재료로 구성함으로써 전처리장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 시료주입부(30)는 상기 외벽의 제1 측면에 형성될 수 있다. 상기 시료주입부(30)는 상기 산화반응기(20)의 내부로 시료, 전처리 시약 등을 유입하거나 상기 시료, 전처리 시약 등을 유출할 수 있다.
상기 오버플로우부(40)는 상기 외벽의 제2 측면에 형성될 수 있다. 따라서 산화반응이 일어나는 상기 산화반응기(20) 내부로부터의 공기를 배출할 수 있다.
상기 히터(50)는 상기 외벽의 외부 면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 산화반응기(20) 내부의 시료 온도를 조절할 수 있다. 상기 산화반응기(20) 내부의 시료 온도는 100℃이하로 조절될 수 있으며, 바람직하게는 50℃ 내지 90℃로 조절될 수 있다.
상기 자외선 검출기(60)는 상기 외벽의 외부 면의 일부에 배치될 수 있다. 상기 자외선 검출기(60)는 상기 자외선램프(10)로부터 발생하는 자외선의 강도를 측정할 수 있다. 상기 자외선의 강도를 측정하여 상기 자외선램프(10)로부터 발생하는 자외선의 강도를 조절할 수 있으며, 이를 통하여 산화반응의 속도를 조절할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 외벽의 외부 면은 크롬(chromium)으로 코팅될 수 있다. 상기 크롬은 크롬 산화물(chromium oxide)일 수 있다. 상기 산화반응기(20)의 상기 외벽의 외부 면에 크롬으로 코팅함으로써 상기 자외선램프(10)로부터 방출된 자외선을 산화반응기(20) 내부로 반사할 수 있다. 즉, 상기 자외선이 상기 외벽을 투과하여 상기 외벽의 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치를 포함하는 시료 측정 장치의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 상기 시료 측정 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 자외선 전처리장치(100), 측정액 공급부(200), 시약 공급부(300) 및 검출부(400)를 포함한다.
본 실시예에 따른 상기 시료 측정 장치에 포함되는 상기 일체형 자외선 전처리장치(100)는 도 1 및 도 2에 따른 자외선 전처리장치(100)와 실질적으로 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
상기 시료 측정 장치는 전처리장치(100)의 주입부에 측정액 공급부(200), 전처리 시약부(300) 및 공기주입 펌프(110)가 연결되어 있다. 상기 측정액 공급부(200)는 상기 전처리장치(100)로 시료 등의 측정액을 공급한다. 측정액으로는 시료, 표준액, 제로(zero) 표준액 등이 있다.
상기 시약 공급부(300)는 상기 일체형 자외선 전처리장치(100)로 전처리 시약을 공급한다. 상기 전처리 시약으로 산화제, 완충액, 희석수 등을 사용할 수 있다. 상기 공기주입 펌프(110)는 상기 자외선 전처리장치(100)의 산화반응기(20) 내부로 공기를 주입할 수 있다. 상기 공기주입 펌프(110)는 3-way 밸브를 사용하여 산화반응이 완료된 측정액을 검출부(400)로 이송할 수 있다.
본 발명에서는 상기 일체형 자외선 전처리장치(100)에서 시료를 산화시킨 후에 총인 또는 총질소의 농도를 검출부(400)를 통하여 측정할 수 있다.
상기 검출부(400)는 발색시약 공급부(410), 검출기(420) 및 반응 코일(430)을 포함할 수 있다. 상기 발색시약 공급부(410)는 발색시약을 제공할 수 있다. 상기 검출기(420)는 산화반응에 의하여 산화된 시료의 흡광도를 측정하여 시료를 분석할 수 있다. 상기 반응 코일(430)은 상기 발색시약이 첨가된 혼합액의 발색 반응을 촉진시킬 수 있다.
도 3에서는 총인 총질소를 포함하는 시료 측정 장치에 관하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 총인, 총질소 외에 총유기탄소, 총중금속의 측정에 사용될 수 있다. 총유기탄소, 총중금속의 측정에 사용되는 측정 장치는 본 발명에 따른 일체형 전처리장치를 제외하고는 종래의 일반적으로 사용되는 구성을 적용할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르는 시료 농도 측정 방법은 도 1 및 도 2에 따른 일체형 자외선 전처리장치(100)로 시료를 주입하는 단계(S100), 상기 시료를 산화시키는 단계(S200) 및 산화된 시료를 검출하는 단계(S300)를 포함한다.
상기 일체형 자외선 전처리장치(100)로 시료를 주입하는 단계(S100)는 측정액 공급부(200)에서 공급되는 시료 및 전처리 시약부(300)에서 공급되는 전처리 시약을 혼합하여 상기 일체형 자외선 전처리장치(100)로 주입하는 단계이다.
상기 시료를 산화시키는 단계(S200)는 시료와 전처리 시약의 혼합물을 상기 일체형 자외선 전처리장치(100)에서 자외선을 조사하여 상기 시료를 산화시키는 단계이다. 상기 시료를 산화시키는 단계는 상기 시료와 전처리 시약의 혼합물의 혼합효과를 높이기 위해 상기 일체형 자외선 전처리장치(100)의 산화반응기(20) 내로 공기를 주입할 수 있다. 상기 시료를 산화시키는 단계는 상기 산화반응기(20) 내의 온도를 100℃ 이하로, 바람직하게는 50~95℃로 조절할 수 있다. 상기 산화반응기(20) 내부 온도를 100℃이하로 유지하여 시료가 끓어 넘치는 현상을 방지하여 분석의 재현성을 증가시킬 수 있다.
상기 산화된 시료를 검출하는 단계(S300)는 상기 산화반응기(20)에서 산화반응 후에 상기 일체형 자외선 전처리장치(100)에서 배출되는 혼합물에 포함된 인, 질소, 유기탄소 또는 중금속의 농도를 측정한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 일체형 자외선 전처리장치는 총인, 총질소, 총유기탄소 또는 중금속의 측정에 있어서 자외선을 통해 시료 산화시키는 전처리를 통하여 총인, 총질소, 총유기탄소 또는 중금속을 측정하는 측정 장치 등에 사용될 수 있다.
10 : 자외선램프 11 : 필라멘트
20 : 산화반응기 30 : 시료주입부
40 : 오버플로우부 50 : 히터
60 : 자외선 검출기 100 : 자외선 전처리장치
110 : 공기 주입 펌프 200 : 측정액 공급부
300 : 전처리 시약부 400 : 검출부
410 : 발색시약 공급부 420 : 반응 코일
430 : 검출기
20 : 산화반응기 30 : 시료주입부
40 : 오버플로우부 50 : 히터
60 : 자외선 검출기 100 : 자외선 전처리장치
110 : 공기 주입 펌프 200 : 측정액 공급부
300 : 전처리 시약부 400 : 검출부
410 : 발색시약 공급부 420 : 반응 코일
430 : 검출기
Claims (3)
- 원통 형상을 가지며 외부 면에 TiO2 촉매가 코팅되는 내벽 및 상기 내벽의 양 측면에 배치되어 185nm 또는 254nm 파장을 가지는 자외선을 발생시키는 필라멘트를 포함하는 자외선램프;
상기 자외선램프와 일체로 형성되며, 상기 자외선램프의 내벽으로부터 2 mm 이하의 간격으로 이격되어 산화 반응을 위한 공간을 형성하며, 원통 형상을 가지며, 내부 면에 TiO2 촉매가 코팅되며, 외부 면에 크롬으로 코팅되는 외벽을 포함하는 산화반응기;
상기 외벽을 통해 상기 산화 반응을 위한 공간에 연결되어 시료를 유입 또는 유출하는 시료주입부;
상기 외벽을 통해 상기 산화 반응을 위한 공간에 연결되어 공기를 배출하는 오버플로우부;
상기 외벽의 외부 면에 결합되어 상기 산화반응기 내부의 시료 온도를 조절하는 히터; 및
상기 외벽의 외부 면에 결합되어 자외선 강도를 측정하는 자외선 검출기를 포함하며,
상기 자외선램프의 내벽을 투과한 자외선을 이용하여 상기 산화 반응을 위한 공간에서 상기 시료의 산화 반응이 일어나는 것을 특징으로 하는 일체형 자외선 전처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 내벽 및 상기 외벽은 석영으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 자외선 전처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 산화반응기 내부의 시료 온도는 50℃ 내지 90℃로 조절되는 것을 특징으로 하는 일체형 자외선 전처리장치.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
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