대기오염공정시험기준 - 환경대기 중 탄화수소 측정 방법

1. 측정방법의 종류

1) 자동연속방법 (불꽃 이온화 검출기법)

 - 총탄화수소 측정법

 - 비메탄 탄화수소 측정법 (주시험방법)

 - 활성 탄화수소 측정법

 

 

2. 사용 용어 정리

1) 공통용어

① 불꽃 이온화 검출법

 : 불꽃에 의해 이온화 현상을 이용해 탄화수소 화합물을 검출하는 방법

② ppmC 

 : 탄소 원자수를 기준으로 하여 표시한 ppm 치

③ 연료가스

 : 불꽃 이온화 검출기에 사용하는 수소 또는 수소와 불활성가스의 혼합가스

④ 조연가스

 : 불꽃 이온화 검출기에 사용하는 연소용 공기

⑤ 연료가스 차단기

 : 검출기의 수소염이 꺼졌을 때 수소염 검지기의 신호에 의해 연료 가스 라인을 자동적으로 차단하는 밸브

⑥ 수소염 검지기

 : 검출기의 수소염이 꺼졌는가를 검지하는 장치

⑦ 수소 발생 장치

 : 연료가스(수소)를 발생시키기 위한 장치

⑧ 제로 가스 정제 장치

 : 영점 교정을 위한 제로 가스와 조연공기 중 탄화수소 화합물에 제거를 위한 장치

 

2) 총탄화수소 측정법 용어

① 총탄화수소

 : 불꽃 이온화 검출법으로 측정된 전체 탄화수소화물

 

 

3) 비메탄 탄화수소 측정법 및 활성탄화수소 측정법 용어

① 비메탄 탄화수소

 : 총탄화수소로부터 메탄을 제외한 것

② 운반가스

 : 분리관을 지나는 시료 성분을 전개 용출 시키는 가스 (시료 성분을 운반하는 가스)

③ 분석용 분리관

 : 기체크로마토그래피 조작에 있어 목적성분을 전개 용출시키는 분리관

④ 전치 분리관

 : 기체크로마토그래피 조작에 있어 분석용 분리관의 앞에 사용하는 분리관

⑤ 활성탄화수소

 : 총탄화수소 가운데 세정기를 이용해서 제거되는 올레핀계 탄화수소, 방향족 탄화수소 등의 총칭

⑥ 세정기

 : 총탄화수소 가운데 올레핀계 탄화수소, 방향족 탄화수소 등을 중금속염과의 반응성을 이용해서 흡착 제거하는 장치

 

 

 

 

3. 분석방법

1) 총탄화수소 측정법

① 측정 원리

 - 환경대기를 불꽃 이온화 검출기에 도입하여 탄화수소가 불꽃 중에 연소할 때 발생하는 이온에 의한 미소전류를 측정해서 대기중의 총탄화수소 농도를 연속적으로 측정하는 방법

② 성능

- 측정범위

 : 측정범위는 0~10ppmC, 0~25ppmC, 0~50ppmC로 하여 1~3단계의 변환이 가능한 것

 

- 재현성

 : 동일조건에서 제로 가스와 스팬 가스를 번갈아 3회 도입해서 각각의 측정치의 평균치로부터의 편차를 구한다. 이 편차는 각 측정단계마다 최대 눈금치의 ±1%의 범위내에 있어야 한다.

 

- 지시의 변동

 : 제로가스 및 스팬가스를 흘려보냈을 때 정상적인 측정치의 변동은 각 측정단계마다 최대 눈금치의 ±1

% 범위내에 있어야 한다.

 

- 응답시간

 : 스팬가스를 도입시켜 측정치가 일정한 값으로 급격히 변화되어 스팬가스 농도의 90% 변화할 때 까지의 시간은 2분 이하여야 한다.

 

- 지시오차(직선성)

 : 제로조정 및 스팬조정을 끝낸 후 그 중간 농도의 교정용 가스를 주입시켰을 경우에 상당하는 메탄 농도에 대한 지시오차는 각 측정단계마다 최대 눈금치의  ±5%의 범위내에 있어야 한다.

 

- 예열시간

 : 전원을 넣고 나서 정상으로 작동할 때까지의 시간은 4시간 이하여야 한다.

 

- 시료대기의 유량변화에 대한 안정성

 : 펌프 유량 설정치에 대하여 ±10% 변화되어도 지시치 변화는 최대 눈금치의 ±1%의 범위에 있어야 한다.

 

 

2) 비메탄 탄화수소 측정법

① 측정 원리

 - 환경대기를 불꽃 이온화 검출기가 부착된 기체크로마토그래피에 도입하여 분리관에 의해 메탄과 메탄을 제외한 비메탄 탄화수소가 분리되어 불꽃 중에 연소될 때 발생하는 이온에 의한 미소전류를 측정해서 대기중의 메탄과 비메탄 탄화수소 농도를 연속적으로 측정하는 방법

② 성능

- 측정범위

 : 0~5로부터 50ppm 범위내에서 임의로 설정할 수 있어야 한다.

 

- 재현성

 : 동일조건에서 스팬 가스를 3회 연속 측정해서 측정치의 평균치로부터의 편차는 최대 눈금치의 ±1%의 범위 이내에 있어야 한다.

 

- 제로 드리프트

 : 동일조건에서 제로가스를 연속해서 흘려보냈을 경우 지시변동은 24시간에 대하여 최대 눈금치의 ±1%의 범위 내에 있어야 한다.

 

- 측정주기

 : 측정주기는 한시간에 4회 이상의 측정을 할 수 있어야 한다.

 

 

3) 활성탄화수소 측정법

 - 환경대기를 불꽃 이온화 검출기가 부착된 기체크로마토그래피에 도입하기 직전에 세정기를 사용하여 활성탄화수소를 제거한 환경대기를 불꽃 이온화 검출기에 도입해서 얻어진 탄화수소의 농도와, 세정기를 거치지 않은 환경대기를 불꽃 이온화 검출기에 도입해서 얻어진 총탄화수소 농도의 차로부터 활성탄화수소 농도를 구하는 방법