총유기탄소(TOC) 분석법

총유기탄소(Total Organic Carbon, TOC)는 물속에 포함된 유기물의 탄소량을 측정하여 수질 오염 정도를 평가하는 중요한 지표입니다. TOC 분석법은 BOD(생물학적 산소 요구량)나 COD(화학적 산소 요구량)보다 간단하면서도 다양한 오염 물질을 측정할 수 있어 널리 사용됩니다. 이번 글에서는 TOC 분석법의 원리와 절차를 자세히 살펴보겠습니다.

 

1. TOC 분석의 원리

TOC 분석은 물속의 유기물을 산화시켜 이산화탄소(CO2)로 변환한 뒤, 이를 정량적으로 측정하는 방식으로 이루어집니다. 이 과정에서 총탄소(TC)와 무기탄소(IC)를 각각 측정하고, TC에서 IC를 빼는 방식으로 TOC를 계산합니다.

 

퇴적물 총유기탄소(TOC) 분석법 - 원소분석법

퇴적물 총유기탄소(TOC) 분석법 - 원소분석법

 

2. 주요 분석 방법

TOC 분석에는 여러 가지 방법이 사용되며, 대표적인 방법은 다음과 같습니다:

1. 고온 연소 산화법:
   • 시료를 고온(약 950℃)에서 연소시켜 유기물을 산화합니다.
   • 이산화탄소를 적외선 가스 분석기로 측정하여 TOC를 계산합니다.
   • 높은 정확도와 신뢰성을 제공하지만, 고가의 장비가 필요합니다.
2. 과황산 산화법:
   • 시료에 과황산을 첨가하고 자외선(UV)을 이용해 유기물을 산화합니다.
   • 상대적으로 간단한 장비로도 분석이 가능하며, 비용 효율적입니다.
3. 원소 분석법:
   • 시료를 고온에서 연소시킨 후 생성된 이산화탄소를 측정합니다.
   • 주로 퇴적물이나 고체 시료의 TOC 분석에 사용됩니다.

 

3. TOC 분석 절차

TOC 분석은 다음과 같은 절차로 진행됩니다:

1. 시료 준비:
   • 시료를 적절히 희석하거나 전처리하여 분석에 적합한 상태로 만듭니다.
   • 부유물질이 포함된 경우 초음파 장치를 이용해 균질화합니다.
2. 무기탄소 제거:
   • 시료에 산을 첨가하여 무기탄소를 제거합니다.
   • 이 과정은 TOC 분석의 정확도를 높이는 데 필수적입니다.
3. 분석 및 계산:
   • 준비된 시료를 분석 장비에 주입하여 TC와 IC를 측정합니다.
   • TOC = TC - IC의 공식을 이용해 최종 값을 계산합니다.

 

TOC 분석은 수질 관리, 환경 모니터링, 산업 폐수 처리 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 특히, 수질 오염의 정도를 빠르고 정확하게 평가할 수 있어 환경 규제 준수와 효율적인 자원 관리를 지원합니다.

TOC 분석법은 환경 보호와 지속 가능한 발전을 위한 필수적인 도구입니다. 이를 통해 수질 오염 문제를 효과적으로 해결하고, 깨끗한 물 환경을 유지하는 데 기여할 수 있습니다.