Abstract
In this study, a wet-sampler was developed for collection in water and simultaneous fractionation of micron-sized particles (e.g., pigment, airborne, etc.). In this new device, three cylinders (partially filled with water) through which air was forced to pass for sample collection are connected in a series. Particles of different sizes are collected in different cylinders, allowing simultaneous fractionation. An uniqueness of this new device is that it does not use any membrane filter. Microparticles are collected directly in cylinders filled partially with water. Also the particles are simultaneously fractionated within this device while they are being collected. The new device was employed for collection of airborne particles. The collected airborne particles were fractionated by using sedimentation field-flow fractionation, SdFFF), and observed with an optical microscopy (OM) for size and shape analysis. Also AAS and ICP-AES were used for composition analysis of the airborne particles. It is expected that the new device is applicable to collection and analysis of size distribution of various types of microparticles.
본 연구에서는 마이크로 크기의 입자(안료, 대기입자, 등)를 수집과 동시에 물에 분산된 상태로 분획가능한 장치를 개발하였다. 이 장치에서는 물을 넣은 입자수집용 실린더 세 개를 직렬로 연결하여 공기를 통과하게 하였다. 그럼으로써 크기가 다른 입자들이 다른 실린더에 모아지도록 하였고, 수집과 동시에 분획이 가능하도록 하였다. 이 장치의 중요한 특징은 막필터(membrane filter)를 사용하지 않는다는 점이다. 즉, 필터를 사용하지 않고 마이크로 크기의 입자를 직접 시료 수집용 실린더에 수집되도록 하였다. 또한 수집된 시료는 수집되는 동안 물에 분산된 상태로 장치 내에서 동시분획이 가능하다. 이 장치를 에어본 입자의 수집에 응용하였다. 수집된 에어본 입자는 침강 장-흐름 분획법(sedimentation field-flow fractionation, SdFFF)을 이용하여 입자 크기별로 분획하였고, 광학현미경(optical microscopy, OM)을 이용하여 입자 크기와 모양을 관찰하였다. 또한 AAS와 ICP-AES를 이용하여 에어본 입자들의 조성을 분석하였다. 본 연구를 통하여 개발한 입자 수집 및 분획장치는 다양한 종류의 입자의 수집 및 크기분포 분석에 활용이 가능할 것으로 기대한다.
