[환경공학, 수질] 수질 부유물질(SS) 결과보고서 고찰

수질 부유물질(SS) 결과보고서 고찰

 

2. Materials & Methods

[실험기구 및 시약]
GF/C(여과지,Glass microfiber filter, 유리섬유여지), 황산건조용기, 시계접시, 여과기

 

흡인여과기
: 부흐너깔때기·누체라고도 한다. 작은 구멍이 많이 뚫린 받침판이 중간에 있는데, 이 받침판에 맞는 거름종이를 한 장 넣고, 용매를 조금 부어 적신다. 받침판 끝과 거름종이 사이에 틈이 나지 않도록 손가락으로 잘 눌러서 밀착시킨 다음, 깔때기를 감압 플라스크(부흐너 플라스크) 위에 놓고 흡수 여과시킨다. 다량의 결정이나 침전을 단시간 내에 분리시킬 수 있으므로 화학실험에서 자주 쓰인다. 최근에는 내부가 보이지 않는 자기의 결점을 보완한 유리로 된 것, 또 백금으로 만든 것도 사용된다.

건조제
: 건조제는 물질 속의 수분을 제거하여 건조하기 위해 사용되는 약품으로, 그 작용은 수분과 반응하여 수분을 고착시키는 화학적 작용과 수분을 흡착 또는 흡수하는 물리적 작용으로 대별되는데, 건조제를 사용하여 건조할 때 가장 중요한 일은 건조하려는 물질에 알맞은 건조제를 선택하는 일이다. 

수분과 반응하여 수분을 고착시키는 화학적 작용과 수분을 흡착 또는 흡수하는 물리적 작용으로 대별된다. 전자의 예로는 염화칼슘이나 황산구리 등이 있는데, 수분을 결정수의 형태로 흡수하여 각각 CaCl2 ·6H2O, CuSO4 ·5H2O가 된다. 후자의 예로는 실리카겔 ·산화알루미늄(알루미나) ·제올라이트 등이 있는데, 이들은 큰 표면적을 이용하여 수분을 다량으로 흡착한다. 이번 실험에서는 황산 건조 용기에 넣어 방냉하였다. 
건조제는 수분을 쉽게 흡수하고, 또 조해성인 것이 많으므로, 건조 조작은 수분 흡수탑 ·U자관 ·데시케이터 ·황산 세척병 등 대기가 혼입하지 않는 밀폐된 용기 속에서 하고, 또 보존은 데시케이터나 마개를 꼭 막은 주둥이가 넓은 병에 넣어 밀봉해야 한다. 

SMALL

[실험방법]

 유리섬유 여지(GF/C)를 미리 증류수 20mL씩 3회 흡입 여과하여 씻은 다음 시계 접시 시위에 놓고 105~110의 건조기 안에서 2시간 건조 후, 황산건조용기에 넣어 방냉하고 항량으로 하여 무게를 단 뒤, 여과기에 부착한다.
 시료 적당량을 여과기에 주입하면서 흡인 여과한다.
 시료 용기 및 여과기의 기벽에 붙어있는 부착물질을 소량의 물로 씻어 내린 후, 여지상의 잔류물을 물 10mL씩으로 3회 씻어주고 약 3분 동안 계속하여 흡인 여과한다.
 GF/C를 시계 접시 위에 놓고 105~110의 건조기 안에서 2시간 건조 후, 황산 건조 용기에 넣어 방냉한 다음 항량하여 무게를 단다.

그림  장기 펌프장을 시료로 사용하였다. 시료 양으로 50mL 넣었다.
3. Results

[ 결과 ]

1번 여과지
2번 여과지
초기 무게(g)
1.218 
1.193
건조 후 무게(g)
110에서 2시간 건조
1.220
1.194
ss(mg/L)
=0.04
=0.02

  
   
[ 계산 ] 
SS(mg/L) = 
a : 시료 여과 전의 유리섬유 거름종이 무게(mg)
b : 시료 여후전의 유리섬유 거름종이 무게(mg)
V : 시료량(L)
1번 : =0.04mg/L
2번 : =0.02mg/L

 

4. Discussion

 이번 실험은 수질오염과 관련된 SS를 이해하고, 측정법을 알아보기 위하여 미리 무게를 단 유리섬유 거름종이를 여과기에 부착하여 일정량의 시료를 일정량의 시료를 여과시킨 다음 항량으로 건조하여 무게를 달아 여과 전. 후의 유리섬유 거름종이의 무게차를 산출하여 부유물질의 양을 구하는 실험이다. 
 처음에 여과지와 은반지 무게를 측정하고 여과지를 여과기에 부착시킨 후 적당량의 시료 장기 펌프액 50mL를 여과하였다. 여과기를 통하여 여과할 때 시료 양이 적어서인지 여과 시간이 채 3분도 안걸린 것 같았다. 그 후 조교님께서 Dry Oven에서 2시간동안 건조시켜주신후 슬러지 건조 cake를 함유한 여과지와 은반지 무게를 측정하였다. 이번 실헝을 할 때 시료로 장기 펌프장을 50mL 사용하여 넣었는데 넣을 때 조금 피부에 뭍었더니 조교님께서 피부에 좋지는 않으니 씻어내라고 하셨다.
 여과할 때 시료는 50mL로 동일항 양을 넣어야 했다. 그리고 여과시간이 만약 10분 이상 걸리면 fiter size를 크게 하거나 시료량을 줄여야 한다. 
 같은 시료를 가지고 실험하였을 때 ss가 각각 0.04mg/L와 0.02mg/L가 나왔다. 시료 중의  ssrk 균일하게 분포하도록해서 가라앉기 전에 즉시 실험을 했어야 하는데 실제 실험을 할 때 잘 휘젓지 않아서 차이가 났을 수 있다. 또는 시료 50mL를 측정할 때 정확하게 수평으로 눈금을 보지 않아서 시료 양이 조금이라도 차이가 있었을 수 있다. 또한 아마 휘저었다고 하더라도 시료 50mL에 ss가 균일하게 분포하지 않을 수도 있다. 그리고 반드시 여과지의 공극보다 작은 입자가 여과지를 통과한다고 보장할 수 없다. 따라서 2번 실험을 했을 때의 값이 차이가 나는 것 같다. 여과 후에 상부 여과관 내벽에 붙어있는 부유물질을 씻어내기 위하여 증류수로 2~3회 내벽 안쪽 주위를 뿌려주었어야 하는데 증류수로 1번 정도밖에 씻어내지 않아서 두 값의 차이가 있을 수 있다.
 간섭 물질이 있으면 ss값에 영향을 주는 것 같다. 나무 조각이나 큰 모래입자 등과 같은 크기가 큰 입자들은 부유물질 측정에 방해를 주며, 이런 경우에는 직경 2 mm 금속망에 먼저 통과시킨 후 분석을 실시해야 한다. 증발잔류물이 1,000 mg/L 이상이면 해수, 공장폐수 등은 특별히 취급하지 않을 경우에, 높은 부유물질 값을 나타낼 수 있어서 이 경우 여과지를 여러 번 세척한다. 그래서 용존성 염류가 다량 함유되어 있는 시료의 경우에는 흡입장치를 끈 상태에서 정제수를 여지 위에 부은 뒤 흡입 여과하는 것을 반복해서 충분히 세척하는 것이다. 철 또는 칼슘이 높은 시료는 금속 침전이 발생하며 부유물질 측정에 영향을 줄 수 있고 유지(oil) 및 혼합되지 않는 유기물도 여과지에 남아 부유물질 측정값을 높게 할 수 있다. 
 이번 실험에 사용한 시료가 총고형물이면 여과지에 남아서 무게를 측정한 것이 부유 고형물이고 여과지를 빠져나간 것이 용존성 고형물이다. 수중에 부유하는 부유물질은 탁도를 높여 물을 더러워 보이게 만들며, 용존산소를 감소시키는 등 수질오염의 원인이 되는 것이다. 유기성 부유물질의 경우는 이것이 분해되면서 어류의 아가미에 부착되어 어류를 폐사시키기도 하고, 빛의 수중으로 투과되는 것을 방해하여 식물의 광합성에 장애를 주어 물의 오염을 증가시키므로 이것을 제거하는 것이 중요하다.
물론 여과지의 크기는 0.1m일 것이고 그 여과지에 통과하지 못한 물질이 ss일 것이다. 
계산식이 SS(mg/L) =  와 같은 것은 
시료 여과 후의 유리섬유 거름종이 무게(mg)에서 시료 여과 전의 유리섬유 거름종이 무게(mg)를 뺀 값이 무게이고  시료가 50mL였으므로 시료 양을 나누는데 단위를 맞춰주기 위하여 을 곱해주는 것이다.

 

5.  References
1) 김형석 저 / 수질 분석 및 실험 / 신광문화사 / p75-85(4-1,4-2; 총고형물,총부유물질)