암모니아 분석실험(인도페놀법)

목차

1. 서론

2. 이론
2-1. 분석방법의 종류
2-2. 시료채취 방법
2-3. 시약 및 제조 방법

3. 실험 방법
3-1. 실험 기구
3-2. 실험 재료
3-3. 실험 방법

4. 결과 및 논의
4-1. Raw data
4-2. 결과
4-3. 논의

5. 결론
*참고문헌

본문내용

트륨 (sodium hydroxide) :
▩ 암모니아 표준액 - 황산암모늄 (ammonium sulfate) :
▩ 건조제 - 입상 실리카겔 또는 염화칼슘 ()
▩ 바이패스용 세척액 - 10(V/V)% 황산 (Sulfuric acid) :
3-3. 실험 방법
① 흡수액에 건조가스를 흡수시킨다.
② 흡수액으로 희석하여 총 250㎖의 분석용 시료 용액을 만든다.
③ 총 6개의 시험관에 흡수액과 조제한 암모니아 표준액을 알맞은 비율로 취한다.
표준액(ml)
10
8
6
4
2
0
(공시험)
미지시료
흡수액(ml)
0
2
4
6
8
10
10
④ 분석용 시료 용액 10㎖를 시험관에 취한다
⑤ 각각의 시험관에 페놀-니트로푸르시드 나트륨 용액을 5㎖ 가하고 잘 섞는다.
⑥ 각각의 시험관에 차아염소산 나트륨 용액 5㎖를 가하고 잘 흔들어 섞는다.
⑦ 잘 섞어진 혼합물의 뚜껑을 파라필름으로 막고 실온에서 1시간 정도 방치한다.
⑧ 각각의 시험관에 든 혼합물을 10mm 석영 셀에 옮겨서 분광광도계 640nm 부근의 파장 에서 흡광도를 측정한다.
⑨ 측정한 흡광도와 식을 이용해 검량선을 그리고 암모니아 농도를 구한다.
4. 결과 및 논의
4-1. Raw data
(1) 암모니아 농도 구하기
C = 염화수소 농도
A = 분석용 시료 용액을 발색시켜 측정한 흡광도
AS = 표준액을 발색시켜 측정한 흡광도
VS = 총 가스량
(2) 습식시료 가스량 구하는 식
VS = 총 가스량
V = 가스미터로 측정한 흡인가스량(L)
tm = 가스미터의 온도(℃)
Pa = 대기압(mmHg)
Pm = 가스미터의 게이지압(mmHg)
Pv = 포화 수증기압(mmHg)
(3) 흡수액 1㎖당 암모니아(㎖) 구하기
흡수액 1㎖당 암모니아(㎖) 구하기 =
4-2. 결과
(1) 흡광도 값 및 흡수액 1㎖당 암모니아(㎖)
구분
A
B
C
D
E
F
미지시료
표준액
(㎖)
0
2
4
6
8
10
흡수액
1㎖당
암모니아
(㎖)
0
0.0002
0.0004
0.0006
0.0008
0.001
X
흡광도 값
0
0.175
0.253
0.261
0.291
0.346
0.271
★ 흡수액 1㎖당 암모니아(㎖) 구하기
1) A
2) B
3) C
4) D
5) E
6) F
(2) 엑셀 이용한 검량선 그래프 그리기
★ 가스 유량 구하기
VS =
★ 1㎖ 용액당 미지시료의 암모니아량(㎖)
Y = 0.0024X
= 0.0024 x 0.271
= 0.0006504㎖ 암모니아/ ㎖용액
★ 포집된 총 암모니아 양 ( ㎖, gas )
포집된 총 암모니아 양 = 미지시료 1㎖ 용액당 암모니아량(㎖) X 총 흡수액 부피(㎖)
= 0.0006504㎖ 암모니아/ ㎖용액 X 250㎖
= 0.1626㎖ 암모니아
★ 배가스 내 암모니아 농도
(3) 공식 이용해서 암모니아 농도 구하기
1) B
2) C
3) D
4) E
5) F
★ 엑셀을 이용한 암모니아 농도 그래프
4-3. 논의
(1) 검량선을 이용한 농도 값의 차이
① B :
② C :
③ D :
④ E :
⑤ F :
∴ D만 빼고 거의 높은 오차율을 보임. 하지만 D, E, F가 가장 근접.
(2) B, C 값을 제외하고 검량식 및 농도 값 재계산 결과
★ 1㎖ 용액당 미지시료의 암모니아양(㎖)
Y = 0.0027X
= 0.0027 x 0.271
= 0.0007317㎖ 암모니아/ ㎖용액
★ 포집된 총 암모니아양 ( ㎖, gas )
포집된 총 암모니아 양 = 미지시료 1㎖ 용액당 암모니아량(㎖) X 총 흡수액 부피(㎖)
= 0.0007317㎖ 암모니아/ ㎖용액 X 250㎖
= 0.182925㎖ 암모니아
★ 배가스 내 암모니아 농도
★ 공식 이용해서 암모니아 농도 구하기
1) D
2) E
3) F
⇒ 평균농도 : 10.14ppm
★ 검량선을 이용한 농도 값의 차이
① C :
② D :
③ E :
∴ ± 10% 정도의 농도 차이가 나타남.
5. 결론
이 실험은 대기 오염물질 중 암모니아에 대하여 인도페놀법을 이용한 실험이다.
암모니아의 합성 비료의 재료로 쓰여 식물이 질소 호흡을 할 수 있게 도와주고 끓는점이 높아 기화열이 비료적 크기 때문에 냉장고와 공기조절장치 등의 냉각제로도 쓰인다. 하지만 대기 중의 암모니아 기체는 점막을 강하게 자극하고 흡입할 경우 후두 경련, 후두염, 기관지염 등을 일으키고, 신속하게 처치하지 않는 경우 질식사에 이르는 경우가 있다. 신체가 암모니아에 장기간 노출되는 경우 눈, 간, 신장, 또는 허파의 손상을 일으킬 수 있다. 농도에 따른 증상은 다음과 같다.
농도(ppm)
증상
400
목에 자극을 가함.
700
눈이 상할 수 있음.
1700
기침을 하고, 숨쉬기가 힘들어짐.
일부는 순간적인 호흡곤란을 겪기도 함.
2500~4500
조금만 노출되어도 치명적일 수 있음.
5000이상
호흡정지로 인한 사망.
암모니아와 같은 가스의 배출은 인체에 영향을 주는 것에 그치는 것이 아니라 토양의 산성화와 지구온난화에 기여한다. 암모니아는 대기 또는 이온형태(NH3)로 지표면에 축적된다. 질소가 추가되는 것이 토양에 따라서는 도움이 되기도 하지만. 자연 생태계의 질소 균형을 파괴하여 토양의 산성화와 부영양화로 이어질 수도 있다. 하지만 악취가 가장 큰 문제이다. 그래서 양계장 주변 같은 경우는 악취로 인해 민원도 많이 발생한다고 한다. 따라서 암모니아는 다른 오염원들과 다르게 대기오염물질로써 기준과 악취물질로써 기준 두 가지의 기준이 있다. 대기오염물질로써 배출허용 기준은 화학비료제조시설 50ppm이하, 안료 및 염료제조시설 70ppm이하, 기타시설 100ppm이하 악취물질로써 배출허용 기준은 공업지역 2ppm, 기타지역 1ppm으로 제한하고 있다.
이번엔 대기오염물질로써 실험을 해봤으니 다음에 기회가 된다면 악취물질로써 실험을 한번 해보고 싶다. 그 실험은 어떤 식으로 시료를 채취해야 하는 걸까? 대기의 암모니아를 채취하는 것과 냄새로써의 암모니아를 채취하는 것은 뭐가 다른지 궁금하다.
* 참고문헌
1. 환경부 홈페이지 (http://www.me.go.kr/)
법령→ 현재법령→ 대기환경보존법
2. 네이버 검색
3. 환경기준
대기환경기준 & 배출허용기준

키워드

인도페놀법,   암모니아 분석,   암모니아 농도,   시료가스,   흡광도,   검량선,   농도에 따른 증상