초록
본 연구에서는 Tenax-GR을 이용한 고체흡착관과 curie-point식 열탈착 장치로 구성된 농축장치와 자동시료채취장치를 short column GC/PID의 주입구에 연결하여 대기압 이하에서 작동되는 자동화된 휴대용 농축-기체 크로마토그래프 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 농축-열탈착-분석 및 세정의 3과정이 한 단위로 작동되며 1~2 min 주기로 연속적인 단위조작이 가능하였다. 톨루엔 표준기체로 검토한 농축장치는 $0.405{\sim}4.05mg/m^3$의 농도범위에서 $94.7{\pm}6.6{\sim}103.8{\pm}3.1$의 높은 회수율을 나타냈고, 7% 이내의 RSD로 좋은 재현성을 나타냈다. 4 m의 짧은 모세관 컬럼을 사용한 본 시스템에서는 벤젠, 톨루엔 및 자일렌(BTX)의 혼합표준기체를 30 sec 이내에 신속하게 분리할 수 있었다. 그리고 컬럼출구의 압력이 입구보다 낮은 진공 GC로 작동되기 때문에 일반 GC에 비해 컬럼의 단위길이당 분리능을 높일 수 있었다. 본 시스템의 벤젠, 톨루엔, o-자일렌 표준기체의 검출한계는 각각 41, 49, $472ng/m^3$로 나타났다. 따라서, 본 시스템은 환경대기 중 저농도의 BTX를 수 분 이내의 주기로 연속모니터링하는 장치로 현장에 적용할 수 있을 것이라 생각된다.
An automated on-line portable preconcentration-short column gas chromatograph was developed, which used preconcentrator using adsorption tube with Tenax-GR and Curie-point heating. The developed system operated with 3 steps of processing, preconcentration, thermal desorption, and analysis and cleaning, and could continued operating within 1~2 min cycle. The recoveries of preconcentrator for toluene was ranged between $94.7{\pm}6.6%$ and $103.8{\pm}3.1%$ with less than 7% of RSD. For benzene, toluene and xylene(BTX) standard gas test, IDL was 41, 49, $472ng/m^3$ benzene, toluene and o-xylene, respectively. The BTX mixture was analyzed within 30 sec with baseline separation by the system equipped with 4 m long capillary column. The deficiency of separation power caused by short column was solved by the control of sample injection volume and inlet/outlet pressure ratio. The automated portable preconcentration-short column gas chromatograph system was found to be useful for the continuous air monitoring of BTX at ppb levels in ambient air.
