작업환경 중의 분석대상 물질을 활성탄관으로 채취하여 CS2로 탈착시킨 후 일정량을 가스크로마토그래피를 사용하여 전 처리한 시료를 운반가스(carrier gas)에 의하여 크로마토 관내에 전개시켜 금속관(칼럼)을 통과시켜 이동속도 차로 분리되는 각 성분의 크로마토그램을 이용하여 목적성분을 분석하는 방법으로 일반적으로 유기화합물에 대한 정성 및 정량 분석을 하기 위함이다.
크로마토그래피의 몇가지 형태
1. 이온교환 크로마토그래피(ion-exchange chromatography
이온 또는 전기적으로 전하를 띠는 화합물이 정전기적인 힘에 의해 이온교환수지에 흡착되어 평형을 이루는 것에 기초한다.
2. 친화성 크로마토그래피(affinity chromatography)
용질분자와 지지체 위에 결합되어 있는 리간드(ligand) 사이의 특이한 화학적 상호작용에 기초한다. 리간드와 용질 사이의 친화성 결합은 특이적이다.
3. 겔 크로마토그래피(gel chromatography)
용질분자의 크기와 모양에 따른 체류시간의 차이를 이용한다. 즉, 충전입자의 미세한 구멍으로 용질분자가 침투하여 긴 기간 동안 고체와 접촉하는 작은 입자와 구멍에 들어가지 못하여 고체와 짧은 시간만 접촉하는 큰 분자를 분리한다.
4. 고압액체크로마토그래피(high-pressure liquid chromatography)
일반적인 크로마토그래피와 같은 원리에 기초하는 데, 충전관에 가해지는 높은 액체압력만 다르다. 고압의 액체와 조밀한 관 충전 때문에 HPLC는 용질분자에 분리능이 높고 분리가 빠르다. 이온교환과 친화성 크로마토그래피는 단백질과 다른 생물분자를 분리하는 데 가장 널리 사용되는 크로마토그래피 법이다. 이외에도 흡착 크로마토그래피(adsorption chromato-graphy), 액-액분배 크로마토그래피(liquid-liquid partition chromatography), 소수성 상호반응 크로마토그래피(hydrophobic interaction chromatography), 종이 크로마토그래피(paper chromatography), 얇은 막 크로마토그래피(thin layer chromatography) 등이 있다.
실험 방법
1. 실험준비
1) 실험복을 반드시 착용하고 실험에 필요한 시약, 재료, 기구를 준비한다.
2. 탈착효율 검정용 spike 시료 제조
1) 3개 수준 ( 2, 4, 6 ㎖ 톨루엔 ) × ( 톨루엔 각각 3개 반복 ) = 9개
2 ㎖ 톨루엔 주입 → 2A, 2B, 2C 으로 분류해서 표기
4 ㎖ 톨루엔 주입 → 4A, 4B, 4C 으로 분류해서 표기
6 ㎖ 톨루엔 주입 → 6A, 6B, 6C 으로 분류해서 표기
2) 공시료 (blank) = 1개
공시료는 0으로 표기 ⇒ 총 10개
마이크로실린지로 바늘 부분의 용적을 잘 파악한 후 해당량을 주입한다. 이때 마이크로실린지가 분석하고자 하는 물질의 탈착 용매로 수회 세척한 다음 주입을 하고 마개를 닫고 하루 동안 냉장 보관 한다.
3. 표준 용액 제조
1) 탈착 효율 분석용 흡착관의 뒷 층을 제거하여 각각 활성탄을 첨가한다.
2) CS2 (이산화황) 1 ㎖을 각각 첨가한다.
3) 마이크로실린지를 사용하여 톨루엔 원액 0㎕, 1㎕, 2㎕, 4㎕, 6㎕, 8㎕ 의 일정량을 첨가한다. 톨루엔의 양에 따라 T0, T1, T2, T4, T6, T8으로 분류해서 표기한다.
4) 뚜껑(sreucap)을 닫고 파라 필름으로 밀봉 시킨다.
5) B3(blank) 와 미지 시료 S1-3, S2-3, S3-3, S4-3 역시 표준 용액과 같은 방법으로 실험한다.
6) GC를 이용해서 나온 결과로 미지 시료를 표준 용액과 비교해서 미지 시료에 어떤 용액이 얼만큼 들어가 있는지 확인하여야 한다.
4. GC (gas chromatography) 작동, 분석 조건
1) GC 주입 과정
① 마이크로실린지로 시료 1㎕를 뽑는다.
② 주입한다.(주입시 민감하므로 주사기를 넣은 후 재빨리 주입하고 뺀다.)
③ Start 버튼을 누른다.
2) 톨루엔 분석을 위한 GC 분석 조건
① 주입구(injector) 온도 = 230℃
② 주입구 유량 = 3㎖/min
③ 검출구(Detector) 온도 = 250℃
④ 검출구 유량 = 공기 300㎖/min, 수소 30㎖/min
⑤ 컬럼오븐(column oven) 온도 = 150℃
⑥ 운반기체(Carrier gas) = 질소(N2)
⑦ 검출기 = 불꽃 이온화 검출기(Flame Ionization Detector, FID)
5. 시료 탈착
1) 현장시료(미지시료) 4개[S1-3, S2-3, S3-3, S4-3] + 공시료(blank) 2개 = 6개
2) 탈착 효율 검정용 시료 [0, 2A, 2B, 2C, 4A, 4B, 4C, 6A, 6B, 6C] = 10개 ⇒ 총 16개
6. GC (gas chromatography)에 시료 주입, 분석
1) 표준 용액 시료 - 검량선 6개
2) 탈착 효율 (DE) 시료 = 10개
3) 현장 시료 (미지 시료) = 6개 ⇒ 총 22개 × 10 분 = 220분
[분석화학실험]가스크로마토그래피(GC)를 이용한 유기용제 시료 분석 레포트
1. 실험 목적 작업환경 중의 분석대상 물질을 활성탄관으로 채취하여 로 탈착시킨 후 일정량을 가스크로마토그래피를 사용하여 전 처리한 시료를 운반가스(carrier gas)에 의하여 크로마토 관내에
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