KR100866642B1 - 대기 중의 이산화탄소 농도 측정방법 및 측정용 카트리지 - Google Patents
대기 중의 이산화탄소 농도 측정방법 및 측정용 카트리지 Download PDFInfo
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Abstract
Description
이산화탄소 농도(ppm) | 평균 | 표준편차 | 상대표준편차 | ||
시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | ppm | ppm | (%) |
570.3 | 694.2 | 638.5 | 634.3 | 62.1 | 9.8 |
762.4 | 852.3 | 858.5 | 824.4 | 53.8 | 6.5 |
827.5 | 926.7 | 923.6 | 892.6 | 56.4 | 6.3 |
784.1 | 886.4 | 830.6 | 833.7 | 51.2 | 6.1 |
266.5 | 269.2 | 251.0 | 262.3 | 9.8 | 3.7 |
시료채취기간(일) | 채취된 이산화탄소 양(mg) | 상대표준편차(%) | |
평균 | sd | ||
1 | 0.37462 | 0.01071 | 2.8 |
2 | 0.48416 | 0.04400 | 9.1 |
3 | 0.49290 | 0.07287 | 14.8 |
4 | 0.67794 | 0.08232 | 12.1 |
8 | 1.11090 | 0.04561 | 4.1 |
Claims (4)
- (i) 일반증류수를 초순수 제조장치(Millipore Milli-Q system)를 이용하여 제조한 초순수를 용액제조 바로 전에 끓인 후 냉각시킨 초순수에 수산화바륨을 용해시켜 수산화바륨 용액을 제조하는 단계;(ii) 이 수산화바륨 용액을 측정용 카트리지에 주입 후 대기 중에 노출시키는 단계;(iii) 대기중에 노출시킨 수산화바륨 용액을 회수하고 새로운 초순수로 희석하여 분석용액을 제조하는 단계;(iv) 전기전도도계로 상기 분석용액의 전기 전도도를 측정하고, 하기 방정식(1) 및 방정식(2)를 이용하여 분석용액중의 이산화탄소의 양 및 대기 중의 이산화탄소의 농도를 계산하는 단계를 포함하는, 대기 중의 이산화탄소 농도 측정방법:Q(이산화탄소 양(mg)) = [-(Scond - Bcond)/k] × Vabs × D (1)이산화탄소 농도(ppm) = Q /(SR × t) (2)여기서, Q는 채취된 이산화탄소 양(mg)이며, Scond는 시료의 전기전도도(μs/cm)이고, Bcond는 공시료의 전기전도도(μs/cm)이며, k는 이산화탄소 검량선으로부터 반응한 이산화탄소의 양과 전기전도도와의 관계식에서 유도된 기울기이고, Vabs는 흡수용액의 부피(mL)이며, D는 희석배수이고, SR는 시료채취율(0.218mL/min)이며, t는 대기 중에서 시료채취를 위한 시간(min)이다.
- (i) 일반증류수를 초순수 제조장치(Millipore Milli-Q system)를 이용하여 저항률 18 mΩcm 이상이 되도록 제조한 초순수를 용액제조 바로 전에 끓인 후 냉각시킨 초순수에 수산화바륨을 용해시켜 10g/L의 수산화바륨 용액을 제조하는 단계;(ii) 이 수산화바륨 용액(10g/L) 2mL를 측정용 카트리지에 주입 후 대기 중에 노출시키는 단계;(iii) 대기중에 노출시킨 수산화바륨 용액을 깨끗한 유리병에 옮긴 후 초순수 18mL를 넣고 희석하여 최종적으로 용액의 부피를 20mL로 맞추고, 수산화바륨 용액 중 수분의 증발에 의한 손실은 초순수를 보충하여 최종적으로 20mL로 맞춰 분석 용액을 제조하는 단계;(iv) 전기전도도계로 상기 분석용액의 전기 전도도를 측정하고, 하기 방정식(1) 및 방정식(2)을 이용하여 분석용액중의 이산화탄소의 양 및 대기 중의 이산화탄소의 농도를 계산하는 단계를 포함하는, 대기 중의 이산화탄소 농도 측정방법:이산화탄소 양(mg) = [(전기전도도 - 1568)/(-10286)] × 20 (1)이산화탄소 농도(ppm) = 이산화탄소 양/(0.218 × 노출시간) × 1000 × 509.4 (2)여기서, 이산화탄소 양은 노출시간 동안 측정 카트리지에 채취된 이산화탄소 양(mg)이고, 전기전도도는 수산화바륨 용액을 대기 중에 노출시킨 후 제조된 분석용 시료의 전기전도도(μs/cm)이며, 1568은 대기 중에 노출시키지 않은 수산화바륨 용액인 공시료의 전기전도도(μs/cm)이고, -10286은 이산화탄소 검량선에서 반응한 이산화탄소의 양과 전기전도도와의 관계를 나타낸 직선의 기울기이며, 20은 2mL 흡수용액을 10배 희석하여 최종적으로 제조된 분석용액의 부피(mL)이고, 0.218은 시료채취율(mL/min)이며, 노출시간은 대기 중에서 실제적으로 시료채취를 위한 시간(min)이고, 1000은 1000mL를 1L로 환산한 값이며, 509.4는, 25℃ 및 1기압일 경우, 이산화탄소 1mg/L를 1ppm(uL/L)로 다음과 같은 계산에 의해 환산한 값이고:1mg/L × 24.45L/48g × 1g/103mg × 106uL/L = 509.4 uL/L여기서, 48g는 이산화탄소의 분자량, 24.45L는 25℃ 및 1기압에서 이산화탄소 1몰의 부피이고,단, 상기 식(1) 및 식(2)는 저항율이 18 mΩcm인 초순수를 사용하며, 25℃의 대기온도 및 1기압에서 이산화탄소의 농도를 측정하며, 수산화바륨 용액이 대기와 접촉하는 접촉면적은 14 mm2인 경우에 적용된다.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 수산화바륨 용액을 수용하고 있는 카트리지를 대기 중에 1일에서 7일 동안 노출시키는 것이 특징인 대기 중의 이산화탄소 농도 측정방법.
- 수산화바륨 용액을 수용하고 있는 수용부(5), 액체나 먼지의 유입을 막고 기체만 통과시키는 소수성 멤브레인(2), 소수성 멤브레인을 상부에 안착시키기 위한 중간 몸통(3), 이 중간 몸통에 연결된 카트리지 고정용 집게(4), 그리고 중간 몸통의 위쪽 및 수용부의 아래쪽에 위치하여 측정 카트리지의 밀폐를 위한 위뚜껑(1)과 밑뚜껑(6)을 포함한 대기 중의 이산화탄소 농도 측정용 카트리지를 포함하는, 제 1항 또는 제2항에 따른 방법을 수행시키기 위한 이산화탄소 농도 측정장치.
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