초록 ▼

본 연구는 대기중의 질소산화물 (NO(sub)x)을 신속 정확하게 측정하고 이를 효율적으로 제거하기 위한 방법을 개선한 것으로써, 대기중의 질소산화물 0.03% 과산화수소(H?O?)를 함유한 0.1N NaOH 의 알칼리성 흡수액에 흡수시키고 완충용액으로부터 sulfanilamide를 분리시켜 첨가하므로서 가능했다. 흡수액중에 남아있는 여분의 H?O? 는 아연분말로서 완전히 분해할수 있었으며, 환원 이전의 시료용액은 질산이온에서 아질산이온으로의 환원이 가능하도록 완충용액으로 액성을 pH 6.1 ∼ 6.6 으로 조정되어야 했다. 이상

본 연구는 대기중의 질소산화물 (NO(sub)x)을 신속 정확하게 측정하고 이를 효율적으로 제거하기 위한 방법을 개선한 것으로써, 대기중의 질소산화물 0.03% 과산화수소(H?O?)를 함유한 0.1N NaOH 의 알칼리성 흡수액에 흡수시키고 완충용액으로부터 sulfanilamide를 분리시켜 첨가하므로서 가능했다. 흡수액중에 남아있는 여분의 H?O? 는 아연분말로서 완전히 분해할수 있었으며, 환원 이전의 시료용액은 질산이온에서 아질산이온으로의 환원이 가능하도록 완충용액으로 액성을 pH 6.1 ∼ 6.6 으로 조정되어야 했다. 이상의 방법을 환경시료에 적용한 결과 한국공업규격에 채택된 O? 산화-아연화원 NEDA법 보다, 훨씬 신속 간편할 뿐 아니라 측정값의 재현성이 우수한 배기가스중의 NO(sub)x 분석법 임이 확인 되었다. 상대습도 60% 에서 50 ppm 의 NO(sub)x는 1% hr??의 분해율을 나타낸 반면 5배 이상의 NH?를 첨가하므로서 50 ppm NO(sub)x 인 경우에는 6% hr?? 의 분해율을 나타내었으며, 20 ppm 인 경우는 10% hr?? 었다. 그러나, 실제 배기 기체에서는 과량의 수분과 탄화수소나 CO와 같은 환원성 기체가 포함되고 미량의 금속 이온들이 공존되므로 최고 15% hr?? 까지 NO(sub)x 의 제거가 촉진되었다. 또한 SO?와 같은 산성기체의 공존은 분해율을 감소시켰다. 이 NO(sub)x 의 분해 현상은 주로 계에 가해진 수증기의 응축으로 생긴 수막에 NO(sub)x 가 용해되는 동시에 염기성인 NH? 기체도 용해되어 이루어진 이들 이온들의 중화 환원 반응에 기인된다고 생각된다.

Abstract ▼

A new method were proposed to improve to determination and removal of nitrogen oxide(NO(sub)x) in exhaust gases. A sample gas was absorbed into alkaline solution containing hydrogen peroxide (0.03% H?O?/0.1N-NaOH), buffer solution and sufanilamide were added separately in a sample solution, therefo

A new method were proposed to improve to determination and removal of nitrogen oxide(NO(sub)x) in exhaust gases. A sample gas was absorbed into alkaline solution containing hydrogen peroxide (0.03% H?O?/0.1N-NaOH), buffer solution and sufanilamide were added separately in a sample solution, therefore we could determine the NO(sub)x. The excess H?O? in the absorbing solution was decomposed by zinc powder and sample solution before the reduction could be adjusted to the pH range 6.1 ∼ 6.6 so that conversion of nitrite ion was possible. We considered the effect of the amount of reagents and the other condition for analytical procedure, and applied environmental gas sample. New method was highly sensitive compared with that obtained from the usual zinc reduction NEDA method with O?. This method was found far more rapid, brief and accurate the previously published O?-NEDA Method in Korean industrial standard. At the relative humidity of 60%, NO(sub)x gas (50 ppm) was decomposed at the rate of 1% per hour in the reaction chamber. On the other hand, by the addition of NH3 of which was 5 times more concentrated than NO(sub)x, the decomposition rate increased to 6% per hour for 50 ppm NO(sub)x and 10% per hour about 20 ppm NO(sub)x. Within the actual exhaust gases, the decomposition rate of NO(sub)x reached the maximum 15% per hour because there coexisted reducing gases, such as hydrocarbon and CO, and excess humidity containing trace metal ions were included. In the presence of acidic SO? gas, the decomposition rate of NO? decreased. The decomposition of NO(sub)x should be caused by the mist which was added to the system. Thus NO(sub)x and NH? are dissolved in the mist and then two specied reduce and neutralize each other.

목차 Contents

• 1. 서언...11
• 2. 서론...12
• 2.1 알칼리성 과산화수소 흡수액을 이용한 질소산화물의 신속정량...12
• 2.2 암모니아를 이용한 배기가스중의 질소산화물 제거...14
• 3. 실험...16
• 3.1 시약 및 장치...16
• 3.1.1 시약...16
• 3.1.2 장치...17
• 3.2 실험법...18
• 3.2.1 표준분석조작...18
• 3.2.2 검량선의 작성...21
• 3.2.3 시료가스(NO$_x$)의 분석...21
• 3.2.4 질소산화물의 농도 결정...23
• 3.2.5 금속아연분말의 환원율 결정...24
• 3.2.6 일산화질소의 산화 및 흡수시간 결정...24
• 3.2.7 질소산화물 제기 실험의 시료 가스 조제...24
• 3.2.8 NH$_3$기체의 정량...25
• 3.2.9 상대습도의 측정...26
• 3.2.10 빗물중의 금속이온 측정...26
• 3.2.11 환경시료의 채취 및 NO$_x$의 감소율 측정...27
• 4. 결과 및 고찰...28
• 4.1 알칼리성 과산화수소 흡수액을 이용한 질소산화물의 신속 정량...28
• 4.1.1 과량의 과산화수소가 흡광도에 미치는 영향...28
• 4.1.2 완충 용액의 영향...28
• 4.1.3 질소 산화물 정량에 영향을 미치는 인자...32
• 4.1.3.1 금속아연분말 첨가량 및 환원 시간...32
• 4.1.3.2 sulfanilamide 및 NEDA 농도...34
• 4.1.3.3 발색시간...37
• 4.1.4 금속아연분말의 환원율...39
• 4.1.5 일산화질소가스의 산화 및 흡수시간...41
• 4.1.6 시약의 보존성...43
• 4.1.7 공존가스의 영향...43
• 4.1.8 실제시료가스에의 응용...46
• 4.1.8.1 표준가스의 분석...46
• 4.1.8.2 배기가스의 분석...46
• 4.1.9 타 분석법과의 비교...48
• 4.2 암모니아를 이용한 배기가스중의 질소산화물 제거...48
• 4.2.1 NO$_x$와 NH$_3$의 용해도 측정...48
• 4.2.2 H$_2$O-NH$_3$-NO$_2$계 에서의 NO$_2$의 거동...51
• 4.2.2.1 NH$_3$의 농도의 영향...51
• 4.2.2.2 상대습도의 영향...53
• 4.2.3 시간에 따른 상대습도의 변화...57
• 4.2.4 H$_2$O-NH$_3$-NO$_2$계 에서의 NO$_2$ 의 거동...62
• 4.2.5 기타 공존기체의 영향...63
• 4.2.5.1 O$_3$의 영향...63
• 4.2.5.2 CH$_4$과 CO 의 영향...65
• 4.2.6 NO$_2$의 제거에 미치는 금속이온의 효과...66
• 4.2.7 환경시료에의 응용...67
• 5. 결론...71
• 5.1 질소산화물의 신속 정량...71
• 5.2 질소산화물의 제거...72
• 6. 인용문헌...74