대기오염공정시험기준 - 배출가스 중 산소측정 방법

1. 자동측정법 중 자기식(자기풍)

1) 목적 및 적용범위

 ① 목적

 - 상자성체인 산소분자가 자계 내에서 자기화 될 때 생기는 흡입력을 이용하여 산소 농도를 연속적으로 구한다.

 ② 적용범위

 - 체적자화율이 큰 가스(일산화질소; NO)의 영향을 무시할 수 있는 경우에 적용할 수 있다.

 

2) 분석기기 및 기구

① 자기풍방식

 - 자계 내에서 흡입된 산소분자의 일부가 가열되어 자기성을 잃는 것에 의하여 생기는 자기풍의 세기를 열선소자에 의하여 검출한다.

 

② 자기식 산소측정기의 자기풍 분석계는 측정셀, 비교셀, 열선소자, 자극 증폭기 등으로 구성된다.

 

 

 

 

2. 자동측정법 중 자기식(자기력)

1) 목적 및 적용범위

 ① 목적

 - 상자성체인 산소분자가 자계 내에서 자기화 될 때 생기는 흡입력을 이용하여 산소 농도를 연속적으로 구한다.

 

 ② 적용범위

 - 체적자화율이 큰 가스(일산화질소; NO)의 영향을 무시할 수 있는 경우에 적용할 수 있다.

 

2) 분석기기 및 기구

 ① 덤벨형 방식

 - 덤벨과 시료중의 산소와의 자기화 강도의 차에 의하여 생기는 덤벨의 편위량을 검출한다.

 

 - 덤벨형 자기력 분석계는 측정셀, 덤벨, 자극편, 편위검출부, 증폭기 등으로 구성된다.

 

 ② 압력검출형 방식

 - 주기적으로 단속하는 자게 내에서 산소분자에 작용하는 단속적인 흡인력을 자계 내에 일정유량으로 유입하는 보조가스의 배압변화량으로서 검출한다.

 

 - 측정셀, 자극보조가스용 조리개, 검출소자, 증폭기 등으로 구성된다.

 

 

 

3. 자동측정법 중 전기화학식

1) 목적 및 적용범위

 ① 목적

 - 산소의 전기화학적 산화환원 반응을 이용하여 산소농도를 연속적으로 측정한다.

 ② 적용범위

 - 질코니아 방식

 : 고온에서 산소와 반응하는 가연성가스(일산화탄소, 메탄 등) 또는 질코니아소자를 부식시키는 가스(SO2 등)의 영향을 무시할 수 있는 경우에 적용한다.

 

 - 전극방식

  : 산화환원 반응을 일으키는 가스(SO2, CO2 등)의 영향을 무시할 수 있는 경우에 적용한다.

 

 

2) 분석기기 및 기구

 ① 질코니아 방식

 - 고온으로 가열된 질코니아소자의 양 끝에 전극을 설치하고 그 한쪽에 시료가스, 다른쪽에 공기를 통하여 산소농도 차를 주어 양극사이에 생기는 기전력을 검출한다.

 

 - 고온가열부, 검출기, 증폭기 등으로 구성된다.

 

 ② 전극방식

 - 가스투과성격막을 통하여 전해조 중에 확산 흡수된 산소가 고체전극 표면위에서 환원될 때 생기는 잔해전류를 검출한다.

 

 - 정전위 전해형, 폴라로그래프형, 갈바니전지형의 세가지 형식이 있다.

 

 - 가스투과성 격막, 작용전극, 대전극을 갖춘 전해조, 정전위 전원, 증폭기 등으로 구성된다. 

 

 

 

 

4. 화학분석법 중 오르자트분석법

 - 시료를 흡수액에 통하여 산소를 흡수시켜 시료의 부피 감소량으로부터 시료 중의 산소 농도를 구하는 방법이다.

 

1) 흡수액

 - 탄산가스 흡수액 : 수산화포타슘(KOH)

 - 산소 흡수액 : 수산화포타슘(KOH) + 물 + 피로가롤(C6H3(OH)3) 용액

 - 봉액 : 포화식염수에 메틸레드 (C15H15N3O2)를 넣어 액의 색이 적색이 될 때 까지 황산(H2SO4)를 가하여 약산성으로 해놓는다.

 

 

 

분석방법		정량범위	방법검출한계
자동측정법	자기식(자기풍)	0 ~ 5%	≥ 5ppm
	자기식(자기력)	0 ~ 10%
	전기화학식	0 ~ 200ppm
화학분석법	오르자트 분석법	0.2 ~ 0.25%	0.2ppm