용존산소량(DO)

목차

1. 용존산소(DO: dissolved oxygen)의 정의
(1) 윙클러-아지드화나트륨 변법
(2) 격막 전극법

2. 용존산소측정기(DO : dissolved oxygen) 제품특징

3. 용존산소측정기(DO : dissolved oxygen) 응용분야
〈응용분야〉
〈응용범위>

4. 켈리브레이션 요령

5. 용존산소(溶存酸素) (Dissolved Oxygen, DO) 측정법

6. 실험 재료 및 시약

본문내용

3
ⅰ 간이조제 : Na2S2O35H2O6.5g 및 무수 Na2S2O3 0.2gg에 끌여 식힌 물을 넣어 1000mL에 녹여 아이소아밀 알코올 약 10mL를 넣고 2일간 방치한다.
ⅱ 표정 : 0.025N - KIO3 표준용액 10mL를 피펫으로 취하여 비커에 넣고 증류수를 가하여 50mL가 되게 한다. 여기에 KI120g과 황산 (1+1)2mL를 가하여, 유리된 요오드를 0.025N - Na2S2O3 표준용액으로 적정한다. 액의 황색이 엷어지면 전분용액 1mL를 가하여 요오드 전분의 청색이 소실될 때 까지 적정한다. 적정에 필요한 0.025N - Na2S2O3표준액의 양 x(mL)로부터 다음 식에 따라 보정 계수 f값을 구한다.
f= =
ⅲ 0.05N - KIO3 표준용액 : 특급 KIO3를 120~140℃에서 약 2시간 건조하고 데시게이터 속에서 냉각 시킨 다음 1.78(35.67×0.05)g을 증류수에 용해시켜 1L가 되게 한다.
- 황산망간
MnSO44H2O 480g을 물에 녹이고 불용분을 여과하여 버리고 물을 넣어 1000mL로 한다.
- 알칼리성 요오드화 칼륨 - 아지드화 나트륨
NaOH 50g KI 150g NaN3 10g을 물에 녹여 1000mL로 한다. 갈색병애 넣어 암소에 보관한다. 이 용액은 산성에서 요오드를 유리한다.
- 황산
- 전분용액
<방법>
방법
반응식
1
시료를 BOD병에 취한다.
2
황산망간(MnSO4) 1mL와 알칼리성 요오드
아지드화 나트륨(NaOH-KI-NaN3)용액 1mL
를 넣는다.
MnSO4 +2NaOH → Mn(OH)2↓ +Na2SO4
: 수산화 제1망간(백색의 혼탁물질 강력
한 환원제)
Mn(OH)2 +1/2O2 → MnO(OH)2↓
: 수산화 제2망간(갈색침전)
용존산소 고정
3
2분간 회전시키고 2분정도 침전시킨다.
4
H2SO410ml를 넣고 10초동안 천천히 흔든다.
Mn(OH)2 + 2KI + 2H2SO4
→ I2 +K2SO4 + 3H2O
5
메스플라스크를 사용하여 정확이 200mL를
취하여 삼각플라스크에 넣는다.
6
티오황산나트륨(0.025N-Na2S2O3)용액으로
엷은 노란 색이 될 때까지 적정한다.
7
전분용액 1~2mL를 넣는다.
전분용액 + I2 +2Na2S2O3
(파랗게 발색)
→ 2NaI + Na2SO4
8
무색이 될 때 까지 티오황산나트륨
(0.025N-Na2S2O3)으로 적정한다.
1) 결과 및 고찰
§ 결과
mg/L =
a
:
적적에 소비된 0.025N-Na2S2O3 용액(mL)
f
:
0.025N-Na2S2O3 용액의 역가(f=1)
V
:
전체의 시료량(mL)
V
:
적정에 사용된 시료량(mL)
R
:
황산망간 용액과 알칼리성 요오드화칼륨 - 아지드화 나트륨 용액의 첨가량(mL)
결과 값
증류수
원수
10배 희석수
8.7mL
11.3mL
10mL
§ 고찰
- BOD병에 시료를 받을 시에는 병에 넘치도록 시료를 담는다. (공기 중의 산소가 녹아 들지 않게)
- 용존산소는 수온 및 기압, 용존 물질의 영향을 받아 쉽게 농도가 변동하기 때문에 시료채취 후 바로 시험한다. 기료 채취현장에서 수산화망간의 침전을 생성시켜서 냉압 용기에 넣어 운반하면 다소 보존이 가능하다.
- 용존산소의 측정에서 가장 자주 나타나는 방해물질의 하나는 아질산이온이다. 따라서 아지드 법(azide modification method) 아질산 이온의 방해를 배제하여 용존산소를 측정하기 위한 윙클러(winkler) 법의 변법이다.
- 아질산 이온은 Mn2+를 산화하지는 못하나, 산성조건에서 I-를 자유 I2로 산화한다, 특히 좋지 않은 것은 환원 형태인 N2O2로 이것은 적정하는 동안 시료에 섞여 들어가는 산소에 의해 산화되어 다시 NO2-로 전환되고 이것이 반복하여 반응을 일으키게 되므로 기대 하였던 값을 초과하는 높은 오차를 나타나게 한다.
2NO2- +2I- + 4H+ →I2 + N2O2 +2H2O
N2O2 + 1/2O2+H2O → 2NO2- + 2H+
NO2- 방해작용 :NaN3로 방지(혼합액 KIN 시약을 사용한다.)
NaN3 + H+ → HN3+ Na+
HN3 + NO2- + H+ → N2 + N2O + H2O
- 황산망간용액, 알칼리성 요오드화칼륨, 아자이드 나트륨용액 및 황산용액의 첨가에 사용하는 피펫은 각각 전용으로 한다.
- 산화성 물질이나 환원성물질이 공존하는 시료는 측정오차가 크기 때문에 격막 전극 법으로 측정하는 것이 좋다.
- 적정에서 적정 종말점은 용액의 청색이 소실되는 점이다. 한번 소실되고 재차 청색이 나타나도 적정을 하지 않는다.
2) 결론
mg/L =
① 증류수 (mg/L) = 8.7
300mL : 2mL = 200mL : x
x = 1.33
∴ 200-1.33 = 198.67mL
0.025eq
8.7mL
8×1000
L
1eq
198.67mL
② 원수(mg/L) = 11.37mg/L
300mL : 2mL = 200mL : x
x = 1.33
∴ 200-1.33 = 198.67mL
0.025eq
11.3mL
8×1000
L
1eq
198.67mL
③ 30배 희석수(mg/L) = 10.07mg
300mL : 2mL = 200mL : x
x = 1.33
∴ 200-1.33 = 198.67mL
0.025eq
10mL
8×1000
L
1eq
198.67mL
- 원수는 학교의 연못물을 사용하였는데 연못물에서 용존산소의 값이 포화용존산소의 값(9.17mg/L)을 초과 한 것으로 보아 조류가 번식하고 있거나 온도가 낮아(14℃)서 9.17mg/L보다 더 많이 녹아 있는 것 같다. 게다가 학교의 연못물은 깊이가 얼마 되지 않아서 기체의 전달이 잘되어서 산소의 포화도가 높을 것으로 예상된다.
7. 참고 문헌
- 김덕찬 외 2인, [환경화학], 동화출판사, 2005
- 최규철 외 7인, [수질오염공정시험방법주해], 동화출판사, 2002년
- 박철휘 외 4인,[산업폐수처리 공학], 동화출판사, 2002년
- 김수원 외 3인, [ 최신상수도학], 신광출판사, 2003년
- 유명진 외7인 , [수질관리], 동화출판사, 2002년
- 김동민 외 8인, [폐수처리 공학], 동화출판사, 2003년

키워드

DO,   do,   용존산소