개념 한 쪽
관능법 분석은 시료를 육안이나 간단한 도구로 관찰하여 색, 투명도 등 시각적 특성을 판정하는 분석법이다. 표준물질과의 시각적 비교, 전처리로 방해성분 제거, 측정 도구 규격 준수가 핵심이다. 여러 분석 상황에서 적용 범위와 전처리 방법을 정확히 이해해야 옳은 판정을 내린다.
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출제기준 단원 「관능법 분석」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 색도 적용 범위 판단 | 1 | 백금-코발트 색도법의 적용 가능성 판단 |
| 시안 전처리 방법 선택 | 1 | 시안 제거를 위한 적절한 전처리 원리 선택 |
| 관내유량 측정 장비 기능 구별 | 1 | 피토우관의 기능과 설치 조건을 구별하여 옳음·그름 판별 |
관능법에서 색도는 시료가 띠는 색을 백금-코발트 표준색과 시각적으로 비교하여 결정하는 지표이다. 이 방법은 표준색과 유사한 황색~갈색 계열의 시료에 적합하며, 표준색과 매우 다른 색상(예: 강한 적색 또는 청색 등)을 띠는 폐수에는 정확하지 않을 수 있다. 시료에 부유물질이 존재하면 색 판단이 방해되므로 여과 등으로 제거해야 한다는 점이 중요하다.
투명도 측정은 규격화된 투명도판과 줄을 사용하여 수면에서의 가시거리를 측정하는 방법이다. 측정용 줄에는 0.1m 간격의 눈금이 표시되어야 하고, 줄이 기울어질 때는 약 2kg 추를 달아 수직을 유지해야 한다. 강우 시에는 수면 교란과 탁도 증가로 인해 정확한 측정이 어렵기 때문에 측정하지 않는 것이 바람직하다는 규정이 있다.
전처리 관점에서 방해물질 제거는 물질의 물리화학적 성질을 이용하는 것이 원칙이다. 예를 들어 시안화합물은 산성 조건에서 가열하면 시안화수소(HCN) 기체로 전환되어 휘발되므로 염산으로 산성화한 뒤 끓여 제거한다는 원리를 적용한다. 이처럼 방해물질의 성질을 이용한 전처리법을 숙지해야 정확한 분석값을 얻을 수 있다.
계측 장비의 성능 기준과 사용상 주의도 관능법 주변 분석에서 중요하다. 전기전도도계의 경우 정확도 판단 지표로 상대표준편차(RSD)를 사용하며, 전기전도도 측정계는 RSD 10% 이내의 정확도를 요구한다. 이러한 계기 기준과 시료 전처리 규정이 함께 지켜져야 신뢰할 수 있는 관능법 결과를 확보할 수 있다.
색도 판정 예: 황색~갈색 계열의 하천수는 백금-코발트 표준색과 육안 비교로 판정한다. 표준색과 유사성이 떨어지는 강한 청색 배출수는 이 방법으로 정확한 색도 판정이 어렵다고 보고 다른 분석법을 고려해야 한다.
시안 제거 예: 구리 측정 시 시료에 시안이 포함되어 있으면 방해가 되므로 염산으로 산성화한 뒤 가열하여 HCN으로 휘발시켜 제거한다는 원리를 적용한다.
투명도 예: 투명도 측정 시 줄의 눈금은 0.1m 간격이어야 하고, 줄이 기울어지면 약 2kg의 추를 사용하여 수직을 유지한다는 절차를 따른다.
관내유량을 측정하는 피토우관에 대한 설명중 틀린 것은?
정답 ④ · 문항은 피토우관 설치 및 특성에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 피토우관은 정확한 속도 측정을 위해 직선 흐름 구간에서 설치해야 하며, 배관 변화점으로부터 일반적으로 관지름의 15~50배 거리의 직선부를 확보해야 한다.
피토우관은 유속을 측정하여 유량을 산출하는 도구일 뿐, 관부분을 조절하여 유량을 직접 조절하는 기능은 하지 않는다.
구리를 흡광광도법으로 측정하려고 한다. 시료를 전처리 하지 않고 직접 사용하려고 할 때 시료 중에 시안화합물이 함유되어 있을 경우 제거 방법은?
정답 ② · 구리를 흡광광도법으로 분석할 때 시료 중에 공존하는 시안화합물(CN-)은 구리와 안정적인 착화합물을 형성하여 측정을 방해합니다. 이를 제거하기 위해서는 시료를 염산 산성으로 만들고 끓이면 시안이온이 시안화수소(HCN) 가스 형태로 휘발되어 제거됩니다.
시안화합물은 염산 산성 가열 시 HCN 가스로 휘발되므로, 이를 이용한 끓임 처리가 제거 방법입니다.
수질오염공정시험기준상의 색도 시험방법에 관한 설명으로 틀린것은?
정답 ② · 문항은 색도 시험방법에 관한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 표준 색도법은 백금-코발트 표준용액과의 비교로 투과율법을 사용하고 시료의 부유물질은 제거해야 하며 표준과 서로 다른 색상 계열의 시료에는 적용이 어렵다.
색도 시험은 백금-코발트 표준색과 비교하므로 시각적 색상 일치 여부만 따지고 부유물질 제거는 필수다.
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