본 연구에서는 완전분해와 전분해 전처리 방법에 따른 중금속 농도 사이에 대한 상관관계를 알아보고자 하였다. 영산강 섬진강 수계 하천 및 호소에서 총 43점의 퇴적물 시료를 채취하여, 두 방법으로 전처리하고 5성분의 금속(Cd, Cr, Ni, Pb, Zn)을 분석하였다. 전체적인 중금속의 평균농도는 Zn>Cr>Pb>Ni>Cd 순으로 나타났으며, 전분해 값은 완전분해 값의 35.0% (Cd), 53.8% (Cr), 66.2% (Ni), 64.4% (Pb), 76.4% (Zn)로 완전분해시 중금속 농도가 높게 나타났다. 호소의 중금속 농도가 하천의 농도보다 높게 나타났다. 완전분해와 전분해 농도 사이의 상관관계식을 구하였으며, 강한 상관관계를 가지는 것을 나타난 Zn 및 Ni의 경우 완전분해 농도가 증가할 경우 왕수에 의한 용출농도도 같이 증가하는 것으로 나타났다. 나머지 중금속들에서도 두 분해법에 의한 퇴적물의 중금속농도 사이에 보통이상의 선형상관관계가 있는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 퇴적물의 불균질성으로 인해 제한적으로 응용될 수 있을 것으로 판단된다.
높은 온도와 압력의 조건으로 시료를 분해하는 마이크로파 분해 과정에서 분해용기 내로 은과 왕수의 침투에 의한 기억효과에 대해 연구하였다. MDS 180T 프로그램 ($180^{\circ}C$, 220 psi)의 조건으로 은 5 mg을 첨가한 분해용기 내에서 침투 양은 질산과 함께 분해하였을 경우, $0.97{\mu}g/mL$ 그리고 오일 시료와 함께 분해하였을 경우 $0.47{\mu}g/mL$을 나타내었다.
The forest soils of 92 sites in Korea were analyzed to survey heavy metal background levels using aqua regia digestion method and 0.1N HCl extraction method. From these results, the average natural contents of heavy metals were Cd 0.287, Cu 15.26, Pb 18.43, Cr 25.36, Zn 54.27, Ni 17.68mg/kg for aqua regia method, and Cd 0.040, Cu 0.48, Pb 3.06, Cr 0.09, Zn 1.54, Ni 0.27mg/kg for 0.1N HCl extraction method. The range of correlation coefficients between heavy metal contents obtained from two methods(aqua regia and 0.1N HCl) was significant as $0.24{\sim}0.88$, and the correlation coefficients were decreased in order of Cd, Pb, Cu, Ni, Cr, Zn.
금정광에 함유된 금, 은 및 유용금속을 효과적으로 용해시키기 위해서 비가시성 금정광을 소성 및 소금소성처리하였다. 이들 소성처리 생성물에 대하여 왕수분해 결과 금, 은 및 유용금속 함량은 비가시성 정광에서보다 소성정광에서, 그리고 소성정광에서 보다 소금소성정광에서 더 많이 용해되었다. 금과 은이 최대로 용해되는 입도는 $181{\sim}127{\mu}m$, $750^{\circ}C$의 소성온도, 그리고 20%의 소금첨가량에서였다. XRD 분석을 수행한 결과, 석영과 황철석은 $750^{\circ}C$의 소성처리, 그리고 왕수분해에도 불구하고 분해되지 않았다. 황철석은 소금소성처리에 의하여 완전하게 분해되었지만 석영은 파괴되지 않았다. 따라서 석영에 함유된 금은 소금소성처리나 왕수분해를 수행해도 용해되지 않을 것으로 예상된다.
합리적(合理的)이고 경제적(經濟的)인 분해방법(分解方法)을 모색(摸索)하기 위해 고지방(高指肪) 함유식품(含有食品)인 생황석어(黃石魚)와 생멸치를 건조(乾燥)하여 분말(分末)로 한후 왕수처리법(王水處理法), 건식분해법(乾式分解法)과 $H_{2}SO_{4}-HNO_{3}$ 분해법(分解法)으로 전처리(前處理)하여 atomic absorption spectrophotometer를 통해 K, Na, Mg, Ca, Zn, Mn, Cu, Fe을 측정(測定)하였으며 그 결과는 다음과 같다. (1) 건식(乾式), 습식(濕式) 및 왕수처리법(王水處理法)에 의한 측정치(測定値) 중 황석어(黃石魚)에선 K, Na, Mn, Cu와 Fe의 함량(含量)이 분해법(分解法)에 따른 유의성(有意性)을 나타내지 않았고, 멸치에서는 K, Na, Mg, Cu의 함량(含量)이 세 분해법(分解法)에서 유의성(有意性)이 없었다. 반면에 Mg과 Zn(황석어)와 Mn과 Fe(멸치)는 분해법(分解法)에 따라 P< 5%의 유의성(有意性)을 보였고, Ca(황석어와 멸치)과 Zn(멸치)는 P< 1%의 높은 유의성(有意性)을 나타냈다. (2) 세 분해법(分解法)에 의한 측정치(測定直)의 유의적(有意的)인 차(差)를 근거로 모평균(母平均)을 추정(推定)한 결과(結果), 일반적으로 건식분해법(乾式分解法)에 의한 결과(結果)와 왕수처리법(王水處理法)에 의한 측정치(測定値)가 같은 수준효과(水準效果)를 나타냈고 재래식(在來式) 습식법(濕式法)은 모평균(母平均)이 가장 낮은 수준효과(水準效果)를 나타냈다. (3) 각(各) 측정치(測定値)와 표준편차(標準偏差)를 근거로 변이계수(變異係數) (coefficient of variation)을 구(求)해 본 결과(結果), 건식분해법(乾式分解法)이 가장 높은 변이계수(變異係數) 0.325였고, 왕수처리법(王水處理法)에 의한 측정치(測定値)가 습식법(濕式法)의 0.261보다도 낮은 0.195로 가장 낮은 변이계수(變異係數)를 보여 그 신뢰도(信賴度)를 높여 준다.
The purpose of this research is to check the validation of an auto-analysis method combined with aqua regia digestion apparatus for improvement of water distillation method used as a fluorine test of soil. Fluorine contents of CaO used in the pretreatment course of water distillation method were 120 mg/kg ~ 5,064 mg/kg at the blank test, which was exceeded up to maximum 12.5 times of the soil standard, so it was estimated due to a effect of fluorine existing as impurities of CaO. The recovery test of the same samples indicated that water distillation method and auto-analysis method were 134.5mg/kg and 161.7mg/kg respectively, the recovery ratio of the latter was 16.8% higher than the formal. The validation test of two methods satisfied the standard, but auto analysis method was excellent more than distillation method. Also, auto analysis method could save a analysis time up to maximum 4.7 times by comparison with water distillation method.
The effect of soil grinding on total As and Pb concentrations determined by aqua regia method was examined. Among six field-collected, air-dried soil samples tested, soils A, B, C, and E were directly sieved through a $150-{\mu}m$ sieve without grinding and showed 2.18 to 3.03 times higher total As concentrations and 2.62 to 3.45 times higher total Pb concentrations than those of the soil samples prepared to allow all soil particles to pass through the $150-{\mu}m$ sieve by grinding. The reason can be ascribed to the fact that those soils contain fine particles (i.e., < $150{\mu}m$ in diameter) only 4.6 to 6.8% of the total soil weights. On the other hand, for D and F soils, fine particles smaller than $150{\mu}m$ accounted for 57 and 46%, respectively, so that the effect of grinding on As and Pb concentrations were relatively low (As: 1.15 and 1.23 times, Pb: 1.36 and 1.49 times, respectively). The result demonstrates that grinding prior to $150-{\mu}m$ sieving is necessary to ensure the homogeneity of soil samples and hence to obtain more accurate heavy metal concentrations in soils. This is especially true for soil samples with less fine soil particles and/or microaggregates (i.e., below $150{\mu}m$).
The Codex Committee of Contaminants in Food (CCCF) has been discussing a new standard for arsenic (As) in rice since 2010 and a code of practice for the prevention and reduction of As contamination in rice since 2013. Therefore, our current studies focus on setting a maximum level of As in rice and paddy soil by considering bioavailability in the remediation of As contaminated soils. This study aimed to select an appropriate single chemical extractant for evaluating the mobility of As in paddy soil and the bioavailability of As to rice. Nine different extractants, such as deionized water, 0.01 M $Ca(NO_3)_2$, 0.1 M HCl, 0.2 M $C_6H_8O_7$, 0.43 M $HNO_3$, 0.43 M $CH_3COOH$, 0.5 M $KH_2PO_4$, 1 M HCl, and 1 M $NH_4NO_3$ were used in this study. Total As content in soil was also determined after aqua regia digestion. The As extractability of the was in the order of: Aqua regia > 1 M HCl > 0.5 M $KH_2PO_4$ > 0.43 M $HNO_3$ > 0.2 M $C_6H_8O_7$ > 0.1 M HCl > 0.43 M $CH_3COOH$ > deionized water > 1 M $NH_4NO_3$ > 0.01 M $Ca(NO_3)_2$. Correlation between soil extractants and As content in rice was in the order of : deionized water > 0.01 M $Ca(NO_3)_2$ > 0.43 M $CH_3COOH$ > 0.1 M HCl > 0.5 M $KH_2PO_4$ > 1 M $NH_4NO_3$ > 0.2 M $C_6H_8O_7$ > 0.43 M $HNO_3$ > 1M HCl > Aqua regia. BCF (bioconcentration factor) according to extractants was in the order of : 0.01M $Ca(NO_3)_2$ > 1 M $NH_4NO_3$ > deionized water > 0.43 M $CH_3COOH$ > 0.1 M HCl > 0.43 M $HNO_3$ > 0.2 M $C_6H_8O_7$ > 0.5 M $KH_2PO_4$ > 1 M HCl > Aqua regia. Therefore, 0.01 M $Ca(NO_3)_2$ ($r=0.78^{**}$) was proven to have the greatest potential for predicting As bioavailability in soil with higher correlation between As in rice and the extractant.
백금족 금소과 규산염을 포함하는 자동차 폐촉매 내의 백금족 금속과 주요 성분들을 ICP-AES로 동시에 분석하기 위한 두 종류의 전처리 방법이 비교되었다. HF, $HNO_3$, HCl, $HClO_4$, $H_2O_2$, 및 $H_3BO_3$ 등의 혼합산의 다양한 조합을 사용하여 열판(hot plate) 용해법과 밀폐용기를 사용하는 극초단파(microwave) 가압-가열법을 비교 검토하였다. 전통적인 열판 용해법보다 밀폐용기를 사용한 극초단파 가압-가열법이 화수율, 분석시간 및 사용하는 양 등의 측면에서 상대적으로 우수한 결과를 나타내었고, 0.25 g의 폐촉매 시료에 대하여 HF 2 mL, $HNO_3$2 mL, 그리고 HCl 6 mL를 사용하여 200 psi(13.79 bar), $180^{\circ}C$ 조건에서 1시간 동안 가열한 후, 5% (w/v) $H_3BO_3$ 16 mL를 사용하여 20 psi(1.38 bar), $100^{\circ}C$ 조건에서 10분간 가열한 다음, 왕수 10 mL로 열판에서 두 번 반복하여 처리하는 것이 백금족 금속의 회수율 측면에서 가장 좋은 결과를 가져왔고(XRF 분석 대비 85~110%), 이 방법은 2% 이내의 상대 표준 편차를 보임으로써, 자동차 폐촉매의 일상적인 분석기법으로서의 충분한 가능성을 보였다.
황산 제조 및 그 외에 많은 유기화합물을 산화시키는 촉매제로 널리 이용되고 있는 공업용 오산화바나듐의 용해방법을 연구하였다. 오산화바나듐 시약은 왕수-$H_2O_2$-HF로 완전히 용해되었으나 판상 모양의 오산화바나듐 시료는 혼합산에 완전히 용해되지 않아 시료 전처리 방법을 확립할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 산 처리법과 용융법을 혼용한 방법 및 마이크로파 용해 장치를 이용한 용해법을 비교 분석하여 바나듐화합물의 용해성을 조사하였다. 바나듐 화합물은 왕수, 플루오르화수소산 및 과산화수소의 혼합산으로 녹이는 것이 최적이었으며, 두 용해 방법 중 마이크로파 용해 장치를 이용한 용해법이 분석의 신속성을 고려하면 보다 유용한 방법으로 판단되었다. 마이크로파 용해 장치로 용해한 다음 유도 결합 플라스마 원자방출분광법으로 측정한 결과 바나듐산화물($V_2O_5$) 함량은 $97.9{\pm}0.9%$이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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