개념 한 쪽
강열감량은 시료를 고온에서 태워 줄어든 무게로 유기물의 양을 가늠하는 시험한다고 정의한다. 시험법은 시료 전처리와 도가니 항량 구하기, 탄화·강열, 방냉·칭량의 순서를 명확히 규정한다고 한다. 유기물함량은 휘발성고형물이 고형물에서 차지하는 비율로 정의한다고 한다.
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출제기준 단원 「원리 및 적용범위」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 유기물함량 정의 선택 | 1 | 분자·분모에 들어갈 항을 묻는 정의형 |
| 강열감량 가열조건 암기 | 1 | 강열 시 온도와 시간을 고르는 암기형 |
| 절차·수치 판별 | 1 | 탄화시약·도가니 처리 등 절차상의 옳고 그름 판별 |
강열감량은 시료를 고온에서 태워 줄어든 무게의 비율로 정의한다고 한다. 시료는 먼저 적정량을 취하고 탄화시키며, 탄화 보조시약으로는 25% 질산암모늄용액을 사용하여 급격한 연소와 비산을 막는다고 한다. 전기로에서의 강열 조건은 600±25℃이고, 기준에 따라 3시간 가열하여 측정한다고 한다.
도가니는 시료를 담기 전에 미리 항량을 구해둔다. 도가니 항량은 약 600℃에서 30분간 강열하여 더 이상의 무게 변화가 없도록 한 뒤 데시케이터에서 방냉하여 측정한다고 한다. 시료 건조 온도는 별도로 105~110℃로 수분을 제거하는 데 사용되며, 도가니 예비 강열 온도와 혼동해서는 안 된다고 한다.
유기물함량의 산식은 유기물함량(%) = 휘발성고형물(%) ÷ 고형물(%) × 100으로 정한다고 한다. 휘발성고형물은 강열 시 날아간 부분으로, 강열감량에는 수분 증발분과 휘발성 고형물 소실이 함께 포함되므로 유기물 계산 시에는 수분을 먼저 제외한 고형물을 분모로 사용해야 한다고 한다. 요약하면 강열감량은 습윤 시료 기준이고 유기물함량은 고형물(건고물) 기준으로 계산한다고 한다.
시험에서 자주 묻는 핵심 수치들은 '탄화 보조시약 = 25% 질산암모늄', '강열 조건 = 600±25℃', '강열 시간 = 3시간', '도가니 예비 강열 = 600℃ 30분', '건조 온도 = 105~110℃' 등으로 정리된다고 한다.
대표 계산 예를 하나 제시한다. 도가니의 질량을 w1 = 51.045 g로 정하고, 강열 전의 도가니와 시료 무게를 w2 = 92.345 g로, 강열 후의 도가니와 시료 무게를 w3 = 53.125 g로 정했을 때 강열감량(%)을 구한다고 한다. 시료 무게는 w2−w1 = 92.345 − 51.045 = 41.300 g이고, 감량량은 w2−w3 = 92.345 − 53.125 = 39.220 g이다. 따라서 강열감량(%) = 39.220 ÷ 41.300 × 100 ≈ 94.97 → 약 95%로 계산된다고 한다.
유기물함량을 구하는 다른 예도 간단히 보인다. 고형물 50%, 수분 50%, 강열감량 85%인 경우 유기물량은 강열감량 − 수분 = 85 − 50 = 35이고, 고형물 중 유기물 비율은 35 ÷ 50 × 100 = 70%가 된다고 한다.
폐기물 중의 유기물함량은 유기물함량(%)= [ ( a )(%) ÷ ( b )(%) ]× 100 의 식으로 계산된다. a, b는 각각 무엇인가?
정답 ④ · 폐기물 중 유기물함량 계산식의 분자와 분모에 해당하는 항을 묻는 문제이다. 유기물함량은 폐기물을 강열했을 때 감소되는 휘발성고형물의 비율로 나타내며, 그 기준은 시료 전체가 아니라 고형물이다.
유기물함량(%) = 휘발성고형물 ÷ 고형물 × 100, 분모는 시료 전체가 아닌 고형물이다.
폐기물의 강열감량 측정을 위한 가열 온도 및 시간은? (단, 시료를 탄화시킨후 )
정답 ① · 폐기물 강열감량 측정의 가열 조건을 묻는 문제이다. 강열감량은 시료를 탄화시킨 후 600±25℃에서 3시간 가열하여 측정하는 것이 폐기물공정시험방법의 기준 조건이다.
강열감량은 시료를 탄화시킨 후 600±25℃에서 3시간 가열하여 측정한다.
강열감량 및 유기물 함량 측정방법에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?
정답 ① · 강열감량 및 유기물 함량 측정방법에 대한 설명 중 가장 옳은 것을 고르는 문제이다. 강열감량 시험은 준비된 시료에 25% 질산암모늄용액을 넣어 적시고 천천히 가열하여 탄화시킨 후 600±25℃의 전기로에서 강열하는 절차로 진행된다.
강열감량은 25% 질산암모늄으로 적신 시료를 600±25℃에서 강열하며, 도가니 항량도 600℃·데시케이터 방냉이다.
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