개념 한 쪽
폐기물공정시험기준의 항목별 시험방법은 각 측정 대상에 따라 표준 절차와 허용오차를 규정한다. pH 측정은 유리전극 반복측정의 안정 기준, 흡광광도법은 발색 시약과 사용 파장을 규정하며, 시료의 고형물 함량으로 폐기물 등급을 나누는 경계값도 엄격하게 정해져 있다.
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출제기준 단원 「측정원리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 흡광광도용 파장 판별 | 1 | 물질별 지정된 측정 파장을 골라 구분하기 |
| 시안 흡광광도법 절차 이해 | 1 | 시안 분석의 단계와 발색·파장 연결하기 |
| pH 측정 허용오차 판단 | 1 | 유리전극 반복측정의 안정 기준 수치 판정하기 |
pH는 수소이온농도([H+])를 -log[H+]로 나타낸 값이며, 실제 측정은 pH미터의 유리전극을 사용한다. 유리전극 반복측정의 안정 기준은 인접 측정값 차이가 0.05 이하일 때로 규정되어 있으므로, 허용범위를 묻는 선지는 소수점 자리 하나가 바뀐 값에 주의해야 한다. pH미터의 재현성 또한 표준 절차에 따라 반복 측정해 ±0.05 이내인 것을 사용한다.
흡광광도법은 시료 속 목표물질을 발색시켜 그 물질이 잘 흡수하는 특정 파장에서 흡광도를 측정해 농도를 정량하는 방법이다. 각 물질별로 정해진 발색법과 측정 파장이 있으며, 예를 들어 시안은 피리딘-피라졸론법으로 청색을 만들어 620nm 부근에서 측정하고, 카드뮴은 520nm, 6가크롬은 디페닐카르바지드법으로 540nm 부근에서 측정한다. 구리의 흡광광도 측정 파장은 약 440~457nm 계열이므로 이 범위를 벗어난 파장은 오답이 된다.
흡광광도법에서의 간섭물질 제거는 물질-제거시약의 짝을 외우는 것이 핵심이다. 잔류염소는 아황산나트륨(잔류염소 1mg당 0.1% 용액 1mL)으로 환원 제거하고, 황화물은 초산아연으로 처리하며, 유지류는 pH를 6~7로 조절한 뒤 노말헥산이나 클로로포름으로 분리한다. 철이온과 같은 금속 이온은 피로인산나트륨으로 착화(마스킹)하여 간섭을 억제하며 공침과는 구별한다.
폐기물의 고형물 함량으로 등급을 나누는 기준도 명확하다. 고형물 함량이 5% 미만이면 액체폐기물, 5% 이상 15% 미만이면 반고형폐기물, 15% 이상이면 고형폐기물로 분류하므로 경계값의 포함·제외 부등호 표기에 주의해야 한다.
pH 측정 문제에서는 안정 기준 숫자 '0.05'를 확인하면 쉽게 정답을 고른다. 예컨대 반복 측정값 차이를 0.5로 제시한 선지는 허용범위를 10배 크게 쓴 것으로 틀린 선지이다.
시안 흡광광도법 절차는 ①산성에서 증류·NaOH 포집 ②중화 후 클로라민T로 염화→피리딘·피라졸론으로 청색 발색 ③620nm 부근에서 흡광도 측정 순서로 이해하면 응용 문제에 대응한다. 방해물질 대응으로는 잔류염소→아황산나트륨, 황화물→초산아연, 철이온→피로인산나트륨 착화의 짝을 예시로 들 수 있다.
흡광광도 파장 문제에서는 물질별 파장 표를 기억해 두면 된다. 예로 시안 620nm, 카드뮴 520nm, 6가크롬 540nm, 구리 약 440~457nm를 기준으로 한 보기 중 하나의 숫자만 바꾼 선지가 오답인 경우가 많다.
다음은 항목별 시험방법중 흡광광도법에 의한 측정시 사용 파장을 나타낸 것이다. 잘못된 것은?
정답 ④ · 흡광광도법에 의한 폐기물 공정시험 방법에서 시안(CN)은 620nm, 카드뮴(Cd)은 520nm, 6가크롬(Cr+6)은 540nm 파장에서 측정합니다. 반면, 구리(Cu)의 측정 파장은 440nm(또는 457nm)가 표준이므로, 560nm로 제시한 4번 보기가 잘못된 것입니다.
시안 620nm, 카드뮴 520nm, 6가크롬 540nm는 맞는 수치이고, 구리는 약 440~457nm이므로 560nm는 잘못이다.
시안(CN)분석을 위한 흡광광도법의 시험방법과 흡광도가 측정되는 용액이 나타내는 최종 색(色)을 바르게 나타낸것은?
정답 ① · 시안화물 이온(CN-)을 분석하는 피리딘-피라졸론법은 시안이온이 클로라민T와 반응하여 발생하는 반응물이 피라졸론 및 피리딘과 결합하면서 청색(Blue)의 발색을 나타내는 원리를 이용합니다. 이 발색은 620nm 부근에서 최대 흡광도를 보이며 이를 통해 시안의 농도를 정량할 수 있습니다.
시안의 피리딘-피라졸론법은 클로라민T 산화 후 청색(620nm) 발색으로 정량한다.
흡광광도법에 의한 시안(CN-)측정에 관한 내용으로 틀린것은?
정답 ④ · 흡광광도법에 의한 시안 측정에서 잔류염소가 존재하면 시안의 측정에 심각한 방해를 줍니다. 이를 제거하기 위해서는 잔류염소 1mg에 대해 0.1% 아황산나트륨용액 1ml를 가하거나 비소산나트륨을 사용하는 것이 표준 방법입니다.
잔류염소는 0.1% 아황산나트륨용액(염소 1mg당 1mL)으로 제거하며, 초산나트륨은 그 수단이 아니다.
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