CVAAS(냉증기 원자흡수분광법)을 이용한 자연수, 지표수, 해수, 음용수, 생수, 광천수, 폐수 중 수은 측정

CVAAS(냉증기 원자흡수분광법)을 이용한 자연수, 지표수, 해수, 음용수, 생수, 광천수, 폐수 중 수은 측정

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서론

자연수, 음용수, 폐수 중 수은 측정은 환경 오염 관리 및 위생 관리에 사용되는 가장 중요한 분석 중 하나이다. 자연수 중 수은 바탕 농도(background concentration)는 몇 ng/L 이내이다. 러시아의 수중 수은 최대 허용 농도는 0.16-6 µg/L 이다. 다음은 음용수 중 수은 제한 농도의 예시(µg/L 단위)를 나타낸다.

  • 0.5 – 일본, 러시아
  • 1 – 아르헨티나, 호주, 브라질, 중국, 유럽 공동체(EC), 한국
  • 2 – 미국 환경보호국(US EPA), 미국 식품의약국(US FDA)
  • 6 – 세계보건기구(WHO)
물에서의 수은 측정

측정방법

측정방법은 물 시료 중 수은 화합물의 분해에 대한 표준 절차를 기반으로 한다. 수은 분석기 부속품RP-92의 반응 용기에서 염화주석 용액을 이용하여 분해된 시료로부터 수은 양이온을 환원시킨다(냉증기 기술). 그 후 RA-915W 또는 RA-915M 분석기(single path또는 multi-path cell이용)로 원자흡수방식을 이용하여 원자 수은을 측정한다.

시료의 화학 성분에 따라 다음의 2가지 분해 방식이 사용된다.

방법 A (과망간산염 분해)는 복합 매트릭스 시료 조제 시 사용이 권장되며 자연수, 휴대용 식수, 폐수 분석 시 사용한다.
방법 B (브롬산염-브롬화물 분해)는 더 유연한 분해 환경을 제시하며, 자연수(해수 포함), 광천수, 휴대용 식수(병에 담긴 물 또는 포장된 물), 정화된 폐수의 시료 조제 시 사용된다.
Lumex 계측기의 측정 방법으로 총 수은 함유량 및 용존 수은 유형을 측정할 수 있다. 분석을 위한 시료 조제에 걸리는 대략적인 시간은 방법 B의 경우 약 30분, 방법 A의 경우 2시간이다.
검출한계는 시약의 순도에 따라 0.5 -2.5 ng/L이다. 총 수은 또는 용존 수은의 질량농도 측정범위는 다음과 같다.

  • 0.010–2000 µg/L (방법 A)
  • 0.010–50 µg/L (방법 B)
수은 농도 측정 시간은 2분을 초과하지 않는다.

상대적으로 수은 함유량이 높은(3 µg/L 이상) 물 시료의 경우, RA-915M에 부속품PYRO-915+을 결합하면 빠른 직접 열분해 방법(시료 전처리 없음)을 사용할 수 있다. 총 분석 시간은 1-2분이다.

장비 및 시약

수은 분석을 위해 아래의 장비 및 시약을 사용한다.

  • RA-915W 수은 분석기, 또는 RA-915M에 부속품 RP-92를 결합한 수은 분석기 세트
  • PC (운영체제: Windows® ХР/Vista/7/8/10) 및 RAPID 소프트웨어(소프트웨어는 수은 분석기 배송품에 포함됨)
  • 수은의 인증표준물질(CRM, Certified Reference Material)

분석 표본

측정 방법의 정확도는 개별 시험기관에서 제공하는 시험기관 간 숙련도 테스트 결과로 입증된 바 있다.

년도 물 시료 측정값, µg/L 인증값, µg/L
2010 OK 13-10 1.9±0.5 2.04±0.04
2013 OK C3-13 5.22±0.70 5.6±0.1
2014 OK L4-14 0.507±0.101 0.50±0.03

LUMEX 계측기 전문가가 ISO 12846-2012 수질 – 수은 측정 – 농축 및 비농축 원자흡수분광법을 이용한 방법(ISO 12846-2012 Water quality – Determination of mercury – Method using atomic absorption spectrometry(AAS) with and without enrichment)의 유효성 확인에 참여한 바 있다.

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