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탁도
 
탁도의 정의
탁도 측정방법
탁도의 표준단위
탁도의 의의(공공급수측면)
탁도의 이용
탁도의 표준
탁도의 표준(시약제조방법)



탁도란 물의 흐림정도를 나타내는 것으로 투시도와 같은 목적으로 사용되는 지표로 사용된다.
탁(濁)하다는 말은 빛의 통과를 방해하거나 가시심도(Visual Depth)를 제한하는 부유물질을 포함하고 있다는 뜻이다. 탁도는 물의 탁한정도를 표시하는 것으로 여러가지 부유물질에 의하여 생겨나고 그 크기범위는 콜로이도 분산질로 부터 굵은 분산질에 이르며 난류도에 따라 달라진다. 호소와 같이 비교적 정체된 상태에 있는 물에서의 탁도는 대부분 콜로이드의 분산과 대단히 미세한 분산질에 의하여 생겨나며, 하천수와 같이 흐르는 상태의 물속에서는 대부분 비교적 굵은 분산질에 의하여 생겨난다. 탁도를 유발하는 물질로는 토사류와 같은 순수한 무기물질로부터 천연유기물 또는 공장폐수와 가정하수에서 유입되는 많은 양의 무기물질과 유기물질 또한 유기물질로 인해 생성한 박테리아와 미생물, 조류(Alage) 등도 탁도를 유발하는 원인물질이 된다. 이러한 다양한 성분 및 각각의 특성으로 탁도 유발물질을 제거하기 위해서는 여러가지의 특별한 폐수처리장치 및 기술이 필요하다.



탁도 측정방법은 기기분석법과 육안법이 있다. 기기분석법은 혼탁입자들에 의하여 산란도를 측정하는 네펠로법(Nephelometry)을 이용하는 것으로 네펠로법-혼탁도-단위(Nephelometry Turbidity Unit ; NTU)를 사용한다. 육안법은 혼탁도에 의하여 빛의 통과가 방해받는 정도를 측정하는 방법으로 젝슨-혼탁도-단위(Jackson Turbidity Unit ; JTU)를 사용한다. 이와같이 측정하는 방법이 근본적으로 다르므로, 기기 분석법에 의한 측정결과와 육안법에 의한 측정결과에는 약간의 차이가 나타나게 되며, 그 정도는 혼탁입자들의 특성에 따라 달라진다.

분석법

범위

기기 분석법 : 네펠로법(Nephelometry)

0∼40

육안법

Jackson candle turbidimeter

100∼1000(짧은 관)

Jackson candle turbidimeter

25∼1000(긴 관)

병표준법(Bottle standard)

5∼100

상수 원수와 같이 낮은 탁도의 시료를 측정하는 데는 반드시 기기 분석법을 사용해야 한다.



우리나라의 탁도에 관한 음용수의 수질 기준은 1990년 7월에 보건사회부령으로 2도(mg/L)로 정해져 왔으나, 1999년 2월 환경부령으로 탁도기준이 개정되어 탁도 단위를 'NTU'단위로 개정하고 기준을 1 NTU 이하로 규정하고 있음.

{ 탁도(Turbidity)의 기본단위 }

단위

설명

비고

JTU

자콥슨 탁도 단위이다. 자콥슨 탁도 단위계로 측정하였을 경우 사용하는 단위임. 눈금있는 Mass-Cylinder를 촟불위에 올려 놓은상태에서 Mass-Cylinder에 액체를 넣게 되면 탁도에 따라서 불꽃이 보이는 눈금이 달라지는 원리를 이용한다.

육안법은 현대적인 기기법에 비하면 원시적인 방법이다. 일반적으로 육안법으로 구한 결과 와 기기법에서 Formazin 표준을 사용하면 40 JTU가 40 NTU와 거의 같아 진다.

(Jackson Turbidity Unit)

FTU

포마진 탁도 단위이다. 적외선광원을 채택한  Nephelometer를 사용하여 탁도를 측정한다.
(FAU는 산랑광이 아닌 투과광으로 측정하는 측정 단위임)

 

(Formazin Turbidity Unit)

NTU

Nephelometric 탁도단위임. Nephelometer를 사용하여 탁도를 측정하는 단위를 말함. Nephelometic 측정법은 산란광과 탁도(계량화된량)간의 관계를 나타내기 위해 산란광의 측정은 조사광의 90도에서 이루어진다.

음용수 기준 (1999년 2월 11일개정)은 탁도를 NTU 단위로 측정하여 수질기준을 1NTU 이하로 할 것을 규정하고 있음.
먹는물 수질공정시험방법(2000.7.1 고시,환경부) 탁도측정방법.

(Nepthelometric Turbidity Unit)

PPM

Kaolin 표준탁도 → 극소 함유량의 단위로 ppm을 도(˚) )로도 사용한다. 도는 카오린으로 표준화한 광전분광광도계, 광전광도계로 측정하는 측정 단위임.

과거 우리나라의 탁도기준단위로 사용 1mg SiO₂/ℓ.

(Parts Per Million)

ABS

오탁물질에 의하여 빛의 흡수나 산란등에 의하여 빛의 강도가 변화하는 값, 즉 흡광도를 말한다. Lambert-Beer의 법칙에 의하여 흡광도는 투과도의 역수의 상용대수 값을 말한다.

ABS(흡광도)= Log (1 / 투과도)

(Absorbency)



탁도가 급수에서 중요한 것은 소비자들이 탁하지 않은 물을 요구하는 심미감 때문이다. 또한 물은 탁도가 높으면 폐수에 의한 오염가능성이 있을 뿐만 아니라, 많은 병원 미생물이 이 입자들에 의해 둘러싸여 소독제로 부터 보호되어 수인성 전염병의 우려가 있기 때문이다.

ⓐ 심미감 : 공공 급수를 받은 물소비자들은 탁도가 없는 맑은 물을
기대한다.
ⓑ 여과성 : 물의 여과는 탁도가 높아지면 보다 어렵고 경제적인 부
담이 늘게 된다.
ⓒ 소독 : 탁도가 하수의 고형질에 기인되는 경우에 많은 병원성 미
생물들이 입자에 둘러싸여 소독제로부터 보호될 수 있다.



탁도의 이용은 상수원수에서 화학적 응집과 여과의 특별한 처리를 해야할 지의 여부를 판단하는 데 다른 여러 자료와 함께 이용되며, 각각의 약품 및 그 투여량에 따른 처리의 효율성을 판단하는데 이용된다. 그러므로 가장 효율적이고 경제성 있는 약품을 선정하는 데 도움이 된다. 또 이러한 자료는 약품의 주입을 위한 설비와 저장을 위한 설비의 설계에도 필요하며, 처리장의 운전에서 매일의 소요되는 약품의 양을 결정하는 데에도 도움이 된다. 특히 저수시설이 되어 있지 않은 하천의 물에 중요한 인자의 역할을 한다.
탁도는 가정하수와 산업폐수의 처리공정에서는 부유고형물 제거의 효율을 판단하는데 이용되기도 하며, 화학적 처리를 이용하는 공정에서는 약품의 투여량을 수시로 변동시키는 과정에서 필요한 정보(최소의 약품의 투여량으로 양질의 배출수를 얻는 수 있는 자료)를 수시로 얻을 수 있으므로 폐수처리 과정의 중요한 인자의 역할을 한다.

ⓐ 급수설비 : 공공 급수로 사용되기 이전에 화학적 응집 및 여과에
의한 특별 처리가 필요한가의 여부를 결정하기 위해  탁도의 상태를 검토한다.
ⓑ 가정 및 산업 폐수의 처리 : 최소 약품 주입량으로서 양질의 처리 유출수를 생산하도록 조정할 수 있다.
ⓒ 음용수 수질 기준 : 색도 5도 이하, 탁도 2도 이하



⑴ 탁도 표준 물질 (JIS)
물의 탁한 정도를 표시하는 것으로서, 물 1ℓ중에 정제 카오린 1mg을 포함한 경우의 탁도를 1도 (또는 1ppm)으로 한다. 카오린 입자는 윈료의 산지, 조성, 정제방법에 따라서 광학적 측정치가 다른 경우도 있다.

⑵ 탁도 표준액
카오린 표준액 조성 방법은 다음과 같다.



① 표준 카오린 : 카오린 약 10g을 500mℓ 비이커에 넣고, 정제수 300mℓ와 피로린산 나트늄(Na4 P2 O7 ·10H2O) 0.2g을 첨가하여 마그네틱 스틸러를 사용하여 3분간 잘 교반시킨다. 이것을 1ℓ용 메스실린더에 부어 정제수를 첨가하여 1ℓ로 한수 1분간 잘 혼합되도록 흔들어 1시간 정치한다. 다음에 사이펀을 사용하여 액면으로부커 약 5cm까지의 액을 흡입하고, 그 이하 15cm까지의 액을 채취한다.
채취한 액을 윈심분리하여 (1500RPM으로 약 10분간, 4일 이상 정치) 얻어진 침적물을 수용하여 증발 건조시킨 후 미세하게 분쇄하여 105-110℃로 3시간 건조시킨 후, 용기에 넣어서 보존한다.

② 탁도표준원액 (1000mg/ℓ) : 표준 카오린을 105-110℃에서 약 3시간 건조하여 냉각시킨 후 이것 1g을 메스플라스크 1ℓ에 부어 정제수 800mℓ와 포르마린(37%) 10mℓ를 첨가하여, 여기에 정제수를 부어 전체량이 1ℓ가 되도록 한다.

③ 탁도표준액 (100mg/ℓ) : 탁도표준원액을 흔들어서 잘 혼합시켜 피펫을 사용하여 이것 100mℓ를 메스플라그크 1ℓ에 넣고, 정제수를 첨가하여 1ℓ가 되게 한다.

주 1) 시판 카오린은 종류에 따라 다르지만 이 양으로부터 얻을 수 있는 표준 카오린은 약 3 4 g 정도이다.
주 2) 시판 카오린은 제조시에 응집제를 첨가하여 2차 입자와 결합하므로 분산제로서 피로인산 나트늄을 사용한다.
주 3) 시약 : 카오린 시약, 피로인산 나트늄(), 포르말린(37%), 증류수.




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