▶ Ⅳ. 기구 및 용기·포장의 시험법 ▶ 2. 항목별시험법 ▶ 2-52 PCBs 시험법
2-52 PCBs 시험법
가. 분석원리
종이제에 잔류하는 PCBs를 1 M 에탄올성수산화나트륨용액(또는 1 M 에탄올성수산화칼륨용액)으로 추출하고 정제한 후 기체크로마토그래프 피크패턴법으로 측정한다.
나. 장치
기체크로마토그래프
다. 시약 및 시액
1) 1 M 에탄올성수산화나트륨용액
수산화나트륨 40 g을 정밀히 달아 물 100 mL에 녹이고 에탄올을 가하여 1,000 mL로 한 액을 1 M 에탄올성수산화나트륨용액으로 한다.
2) 1 M 에탄올성수산화칼륨용액
수산화칼륨 56 g을 정밀히 달아 물 100 mL에 녹이고 에탄올을 가하여 1,000 mL로 한 액을 1 M 에탄올성수산화칼륨용액으로 한다.
3) 플로리실
60~120 메쉬의 플로리실을 130℃에서 하룻밤 활성화시킨 것을 사용한다.
라. 표준용액
1) 혼합표준용액
다음의 표준품을 각각 n-헥산으로 희석하여 1 μg/mL 농도가 되도록 조제하고, 이를 필요에 따라 적절히 혼합한 액을 혼합표준용액으로 한다.
- PCBs 표준품 : Aroclor 1221(AC 1221, 일염화비페닐)
Aroclor 1232(AC 1232, 이염화비페닐)
Aroclor 1242(AC 1242, 삼염화비페닐)
Aroclor 1248(AC 1248, 사염화비페닐)
Aroclor 1254(AC 1254, 오염화비페닐)
Aroclor 1260(AC 1260, 육염화비페닐)
마. 시험용액의 조제
미리 잘게 자른 시료 2 g을 정밀히 달아 200 mL 플라스크에 넣고 1 M 에탄올성수산화나트륨용액(또는 1 M 에탄올성수산화칼륨용액) 50 mL를 가하여 냉각기를 부착한 수욕상에서 30~60분간 은근하게 환류시킨다. 식힌 후 유리여과기를 이용하여 여과하고 플라스크 및 유리여과기상의 잔류물은 n-헥산 20 mL, 에탄올 20 mL, 물 20 mL를 사용하여 순차적으로 씻고 그 씻은 액을 여액에 합친 다음 300 mL 분액여두에 옮긴다. 이에 n-헥산 50 mL를 가하여 1분간 진탕하고 정치시킨 다음 n-헥산층은 다른 분액여두에 옮겨주고 하층은 다시 n-헥산 50 mL로 2회 반복 추출한다. n-헥산층을 모두 합하고 여기에 물 50 mL를 가하여 2회 씻은 다음 무수황산나트륨이 충전된 칼럼(내경 약 1 cm의 칼럼크로마토그래피용 칼럼에 무수황산나트륨을 5 cm 높이로 채운것)에 통과시켜 탈수하고 5 mL가 될 때까지 감압농축한다. 시료에 왁스가 함유된 경우에는 농축액을 125 mL 분액여두에 넣고 용기를 n-헥산으로 씻어주고 그 씻은 액을 합쳐 15 mL로 한다. 이를 n-헥산포화아세토니트릴 30 mL씩으로 2회 반복 추출한다. 이어서 아세토니트릴층을 모두 합하여 미리 20% 염화나트륨용액 700 mL 및 n-헥산 100 mL가 들어 있는 1,000 mL 분액여두기에 취한 다음 잘 혼화시키고 두 층이 분리될 때까지 방치시킨 후 물층은 다른 분액여두에 옮겨주고 이에 다시 n-헥산 100 mL를 가하여 동일하게 추출한다. 헥산추출액을 모두 합하여 20% 염화나트륨용액 10 mL씩으로 3회 씻어 준 다음 n-헥산을 무수황산나트륨 칼럼(길이 6 cm)에 통과시켜 탈수시키고 감압하에서 5 mL가 될 때까지 농축한다. 이 농축액을 미리 n-헥산을 이용하여 10 g의 활성 플로리실(florisil)을 채운 칼럼(내경 2 cm, 길이 약 30 cm)에 주입한 후 n-헥산 200 mL로 용출시킨 다음 용출액을 5 mL로 농축한 액을 시험용액으로 한다.
바. 시험조작
1) 기체크로마토그래프 측정조건
- 칼럼 : DB-5 캐필러리 칼럼(0.25 mm I.D. × 30 m, 0.25 μm) 또는 이와 동등한 것
- 칼럼온도 : 120℃에서 2분간 유지하고 분당 5℃씩 온도를 높여 200℃에 도달하도록 한 후 7분간 유지한다. 다시 분당 2℃씩 온도를 높여 240℃에 도달하도록 한 후 20분간 유지한다. 필요에 따라 적절히 조절한다.
- 주입부온도 : 200℃
- 주입방식 : 스플릿(10 : 1)
- 검출기 : 전자포획검출기
- 검출기온도 : 270℃
- 운반기체 : 질소 또는 헬륨(유속 : 분당 1 mL)
2) 정성시험
시험용액 및 혼합표준용액을 각각 1 μL씩 사용하여 1) 기체크로마토그래프 측정조건에 따라 기체크로마토그래피를 행하고, 시험용액 크로마토그램의 피크 패턴과 혼합표준용액 크로마토그램의 PCBs 피크 패턴이 일치하는지 확인한다. 필요시 시험용액 크로마토그램의 피크 패턴에 가장 유사한 피크 패턴을 나타내는 혼합표준용액을 조제한다(시료 중의 PCBs종류는 시험용액에서 얻어진 기체크로마토그램에서도 가장 유사한 피크패턴을 나타내는 표준용액을 구성하는 PCBs 표준품의 종류와 그 구성비로 정한다).
3) 정량시험
2) 정성시험에서 시험용액 크로마토그램의 피크 패턴과 혼합표준용액 크로마토그램의 PCBs 피크 패턴이 일치할 때에는 다음의 시험을 한다.
2) 정성시험에서 얻어진 시험결과를 토대로 시험용액 및 혼합표준용액 크로마토그램의 PCBs 피크면적을 측정하여 시험용액 중 PCBs의 양을 구하고 다음 계산식에 따라 시료 중 PCBs의 함량을 구한다.
PCBs의 함량(mg/kg) = |
c × |
At |
× |
5(mL) |
As |
시료의 채취량(g) |
c : 혼합표준용액의 PCBs 농도(μg/mL)
At : 시험용액 크로마토그램의 PCBs 피크면적의 합
As : 혼합표준용액 크로마토그램의 PCBs 피크면적의 합