KR20230072084A - 수중의 용존산소 측정방법에 사용하는 용존 산소 제거제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수중의 용존산소 측정방법에 사용하는 용존 산소 제거제에 관한 발명이다.
본 발명은 증류수(Demineralized water), 소디움 설파이트(Sodium sulfite), 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate)를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제를 제공한다.
또한 본 발명은 증류수(Demineralized water) 100중량부에 소디움 설파이트(Sodium sulfite) 2~9중량부, 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate) 0.1~3중량부를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제를 제공한다.
또한 본 발명은 수중의 용존 산소 측정 방법에 사용되는 상기한 용존 산소 제거제를 제공한다.
본 발명은 증류수(Demineralized water), 소디움 설파이트(Sodium sulfite), 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate)를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제를 제공한다.
또한 본 발명은 증류수(Demineralized water) 100중량부에 소디움 설파이트(Sodium sulfite) 2~9중량부, 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate) 0.1~3중량부를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제를 제공한다.
또한 본 발명은 수중의 용존 산소 측정 방법에 사용되는 상기한 용존 산소 제거제를 제공한다.
Description
본 발명은 수중의 용존산소 측정방법에 사용하는 용존 산소 제거제에 관한 발명이다.
산소 기체는 인체 내 신진대사뿐만 아니라, 수중 생태계에도 중요한 요소로 작용하며, 그에 따라 수용액 시료내 용존산소량의 측정은 생리학적 분야나 환경 관련 분야는 물론 산업체 전반에서 그 중요성이 크다 할 것이다.
상기 용존산소량을 측정하는 방법으로는 크게 광학적인 방법과 전기화학적인 방법으로 나눌 수 있다.
상기 광학적인 방법은 일반적으로 형광 또는 인광을 방출하는 물질이 산소에 의해 발생된 소광(quenching)을 측정하거나, 산소와의 가역적 결합에 의한 흡광 변화를 분광기로 측정하는 방법들이 이용되고 있다.
상기 전기화학적 방법을 이용한 용존산소 센서로는 크라크(Clark) 형태의 전류법(amperometry)을 이용한 센서, 갈바닉(galvanic) 센서, 고온에서 기체상 산소의 측정이 가능한 고체상 전해질 전위차법(solid-stateflectrolyte potentiometry) 센서 등이 있고, 이들 센서 중 크라크 형태의 전류법을 이용한 센서와 갈바닉 센서가 경제적이며, 취급이 용이한 장점이 있어 가장 널리 이용되고 있다.
용존산소 측정기기에 대한 관련 기술로 등록번호 10-1780985호(용존산소 측정기는 " 전해질, 양극 및 음극를 이용하여 시료수에 포함된 용존산소량을 측정하는 것으로서, 관통홀을 구비하며, 상기 전해질이 채워지는 내부공간을 형성하는 케이스; 상기 관통홀을 커버하며 상기 시료수로부터 상기 내부공간으로 상기 용존산소를 투과시키는 투과막; 및 상기 케이스에 배치되며, 상기 양극 및 상기 음극을 구비하는 전극부;를 포함하고, 상기 투과막은, 상기 전극부에 의해 상기 내부공간으로부터 상기 시료수 방향으로 가압되며, 상기 전극부는, 상기 전극부와 상기 투과막 사이로 상기 전해질이 이동될 수 있도록 상기 관통홀 상에서 케이스로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 용존산소 측정기"를 제시한바 있다.
상기한 바와 같은 용존산소 측정기가 있다면 격막 전극법을 사용하지만, 없다면 아래와 같은 윙클러-아지드화나트륨 변법을 사용하게 된다.
Winkler-Azide 변법 (윙클러-아지드화나트륨 변법)
황산망간과 알칼리성 요오드화 칼륨, 아지드화 나트륨 용액을 넣을 때 생기는 수산화 제일 망간이 시료중의 용존산소에 의하여 산화되어 수산화제이망간으로 된다. 여기에 황산산성에서 넣어준 요오드화칼륨이 용존산소량에 대응하는 요오드를 유리한다. 유리된 요오드를 티오 황산나트륨으로 적정하여 용존산소의량을 정량하는 방법이다.
본 실험은 정확한 시약의 양을 넣고 혼합과정에서도 정확히 섞은 후 색깔의 변화를 알아둔다.
[측정 원리]
황산망간과 알카리성 요오드칼륨 아지드화나트륨 용액을 넣을 때 생기는 수산화제일망간이 시료 중의 용존산소에 의해서 산화되어 수산화제이망간으로 되고, 황산 산성에서 용존산소량에 대응하는 요오드를 유리한다. 유리된 요오드를 티오황산나트륨으로 적정하여 용존산소의 양을 정량하는 방법이다.
이 방법은 아질산염 5mg/L 이하, 제일철염 1.0mg/L 이하에서 방해를 받지 않으며, 하천수, 하수 및 공장폐수에 적용한다. 정량 범위는 0.1mg/L 이상이다.
<윙클러-아지드화나트륨 변법을 이용한 용존산소 농도 계산>
수중의 용존 산소를 측정하기 위하여는 먼저 측정하고자 하는 시료의 수중의 용존산소를 제거하여야 하는데 종래의 용존 산소 제거 키트는 반응시간이 느리고 용존산소를 제거하는 효율이 떨어지는 문제점이 있었는바,
본 발명은 반응시간이 빠르고 용존산소를 제거하는 효율이 현저히 높으며, 특히 방해이온이 다수로 포함되어 있어도 용존산소를 효과적으로 제거하여 그에 따라 방해이온의 영향을 받지 않고 수중의 용존산소 농도를 측정하게 하는 용존 산소 제거 키트를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기한 목적 및 요구를 해결하기 위하여,
증류수(Demineralized water), 소디움 설파이트(Sodium sulfite), 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate)를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제를 제공한다.
또한 본 발명은 증류수(Demineralized water) 100중량부에 소디움 설파이트(Sodium sulfite) 2~9중량부, 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate) 0.1~3중량부를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제를 제공한다.
또한 본 발명은 수중의 용존 산소 측정 방법에 사용되는 상기한 용존 산소 제거제를 제공한다.
본 발명에 따른 용존 산소 제거제는 반응시간이 빠르고 용존산소를 제거하는 효율이 현저히 높으며, 특히 방해이온이 다수로 포함되어 있어도 용존산소를 효과적으로 제거하여 그에 따라 방해이온의 영향을 받지 않고 수중의 용존산소 농도를 측정하게 하는 효과가 나타난다.
도 1은 본 발명에 따른 용존 산소 제거제와 수중의 용존 산소와의 반응에 따른 용존 산소 농도 그래프.
이하 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 수중(水中)의 용존산소 측정 방법에서 수중에 존재하는 용존 산소(Dissolved Oxygen)을 제거하는 용존 산소 제거제를 제공한다.
용존 산소(Dissolved Oxygen)가 존재하는 물에 본 발명의 용존 산소(Dissolved Oxygen) 제거제(Removal Reagent)를 일정량을 첨가한 후 일정의 반응시간을 갖는다.
반응시간 동안 용존 산소(Dissolved Oxygen)와 제거제(Removal Reagent)가 상호 작용을 통해 수중에 존재하는 산소를 전부 탈기 시켜 수중의 용전산소를 완전히 제거하게 된다.
본 발명은 증류수(Demineralized water), 소디움 설파이트(Sodium sulfite), 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate)를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제를 제공한다.
본 발명은 바람직하게는 증류수(Demineralized water) 100중량부에 소디움 설파이트(Sodium sulfite) 2~9중량부, 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate) 0.1~3중량부를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제를 제공한다.
본 발명의 상기한 증류수(Demineralized water)는 이물질이 없는 순수한 물 즉, 증류기로 증류한 물을 의미한다.
본 발명의 소디움 설파이트(Sodium sulfite)는 아황산 나트륨으로서 아황산소다라고도 한다. 화학식 Na2SO3. 보통은 7수화염 Na2SO3·7H2O로 얻는다. 무색 결정으로, 비중 1.59이다. 37℃ 이상에서는 무수염이 된다. 무수염은 무색의 결정 또는 분말이며, 가열에 의해 분해된다. 공기 중에서는 서서히 산화되나, 7수화염보다는 안정하다.
탄산나트륨 수용액에 이산화황(아황산가스)을 통과시켜 아황산수소나트륨 용액을 만들고, 이것을 당량(當量)의 탄산나트륨으로 중화시켜 37℃ 이하에서 증발·농축하면 얻는다. 또 수산화나트륨의 진한 용액을 냉각시키면서, 이것에 이산화황을 통과시켜 중화해도 생긴다.
본 발명의 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate)는 염화 코발트 육수화물로서 코발트는 +2가 또는 +3가의 산화 상태를 주로 가지는 전이 금속이며, 그 대표적인 염이 염화 코발트 CoCl2와 CoCl3이다.
이 중 CoCl2가 더 안정하고 광범위하게 존재하는 염이다. 염화 코발트(II) 무수물(CoCl2)은 하늘색 고체이다. 염화 코발트(II) 무수물은 쉽게 수화되어 다양한 형태의 수화물을 형성할 수 있다. 포함된 물 분자의 수에 따라 CoCl2·H2O, CoCl2·2H2O, CoCl2·6H2O 등의 수화물이 존재하는데, 3H2O나 4H2O는 확인되지 않았다. 이 중 CoCl2·2H2O가 보라색을 띄고, CoCl2·6H2O가 되면 진한 분홍색에서 자주색을 띤다. CoCl2·6H2O가 가장 일반적으로 접할 수 있는 염화 코발트의 상태이다.
본 발명은 아래와 같은 실시예로 용존 산소 제거제를 제조하였으며, 이와 같은 용존 산소 제거제를 이용하여 시료의 용존산소를 측정 실험을 하였다.
<실시예>
1. 용존 산소 제거제의 제조
시약1.
Synonyms: Demineralized water
CAS No.: 7732-18-5
시약2.
Synonyms: Sodium sulfite
CAS No.: 7757-83-5
시약3.
Synonyms: Cobalt chloride Hexahydrate
CAS No.: 7791-13-1
용존 산소 제거제의 조합 구성비는 하기와 [표 1]과 같다.
| 시약 # | 시약1 | 시약2 | 시약3 |
| 무게비(%) | 95 | 4 | 1 |
2. 시료의 용존산소를 측정 실험
(1) 측정방법
측정방법은 상기한 바와 같은 Winkler-Azide 변법 (윙클러-아지드화나트륨 변법)을 사용하였다.
즉, 앞서 설명한 바처럼 Winkler-Azide 변법 (윙클러-아지드화나트륨 변법)은 황산망간과 알칼리성 요오드화 칼륨, 아지드화 나트륨 용액을 넣을 때 생기는 수산화 제일 망간이 시료중의 용존산소에 의하여 산화되어 수산화제이망간으로 된다. 여기에 황산산성에서 넣어준 요오드화칼륨이 용존산소량에 대응하는 요오드를 유리한다. 유리된 요오드를 티오 황산나트륨으로 적정하여 용존산소의 량을 정량하는 방법이다.
본 발명은 상기한 황산망간과 알칼리성 요오드화 칼륨, 아지드화 나트륨 용액 대신에 본 발명의 용존 산소 제거제를 넣고 용존 산소의 량을 측정하게 된다.
(2) 시료량 : 100ml
용존 산소(Dissolved Oxygen) 제거제(Removal Reagent)사용량 : 1ml
측정방법 : Winkler-Azide 변법 (윙클러-아지드화나트륨 변법)
반응시간 : 1~50분
[도 1]에서 보는 바와 같이 상기한 실험결과에 따라 반응시간별 DO 제거농도를 살펴본바 20분이면 10mg/l의 용존산소가 모두 제거되는 효과가 나타나게 되는바 반응시간이 현저하게 빠름을 알 수가 있다.
또한, 본 발명에 의한 용존산소 제거를 측정하기 용존 산소(Dissolved Oxygen) 제거제(Removal Reagent)를 이용할 때에 시료 중에 포함된 다른 종류의 이온에 의한 간섭(Interfere)의 영향을 배제할 수 있는 한계치를 조사한 결과 다음 [표 2]에 나타낸 바와 같은 현저히 효과적인 결과를 얻을 수 있었다.
| 방해물질 | 한계치(mg/l) |
| Calcium | 1,000 mg/l |
| Chloride | 2,000mg/l |
| Ferric ion | 2,000 mg/l |
| Nitrite | 2,000 mg/l |
| 강산화/환원 물질 | 1,000 mg/l |
본 발명은 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 용존 산소 제거제는 반응시간이 빠르고 다양한 이온에 의한 간섭(Interfere)의 영향을 배제할 수 있는 한계치가 현저히 높은 효과가 있어 수중의 용존 산소 측정을 더욱 정확하게 할 수 있는 효과가 나타난다.
본 발명은 상기한 구성과 기능으로 이루어진 수중의 용존산소 측정방법에 사용하는 용존 산소 제거제를 제공한다.
본 발명은 수중의 용존산소를 측정하는 시약을 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
특히, 본 발명은 수중의 용존산소를 측정하는 방법에서 용존 산소를 제거하는 시약을 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
Claims (3)
- 증류수(Demineralized water), 소디움 설파이트(Sodium sulfite), 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate)를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제.
- 제1항에 있어서,
증류수(Demineralized water) 100중량부에 소디움 설파이트(Sodium sulfite) 2~9중량부, 코발트 클로라이드 헥사하이드레이트(Cobalt chloride Hexahydrate) 0.1~3중량부를 혼합하여 조성한 용존 산소 제거제.
- 수중의 용존 산소 측정 방법에 사용되는 상기한 제1항 또는 제2항의 용존 산소 제거제.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210158452A KR20230072084A (ko) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 수중의 용존산소 측정방법에 사용하는 용존 산소 제거제 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210158452A KR20230072084A (ko) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 수중의 용존산소 측정방법에 사용하는 용존 산소 제거제 |
Publications (1)
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| KR20230072084A true KR20230072084A (ko) | 2023-05-24 |
Family
ID=86540892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210158452A KR20230072084A (ko) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 수중의 용존산소 측정방법에 사용하는 용존 산소 제거제 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230072084A (ko) |
-
2021
- 2021-11-17 KR KR1020210158452A patent/KR20230072084A/ko not_active Application Discontinuation
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