휘발성 할로겐 화합물(THM)의 양극 산화에 관한 연구

Studies on the anodic oxidation of some volatile organic halogen compounds(THM)

수용액 중의 trihalomethane을 제거하기 위하여 양극 산화반응을 시키고 solid phase microextraction(SPME) fiber로 추출한 다음 GC-ECD로 분석하였다. 반응 용기 내부로 염소이온 등이 오염되는 것을 방지하기 위해 음극과 양극은 $KNO_3$-agar bridge로서 연결시켰다. 6종의 trihalomethane들은 성분에 따라 감도의 차이가 있었지만, 검량선은 수 ppb에서 수백 ppb 범위에서 좋은 직선관계를 보였다. 백금(Pt), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), Ti 금속상에 이리듐(Ir)을 도포시킨 고체 전극, 및 유리질 탄소에 루테늄(Ru)을 도포한 양극들을 사용하여 THM 성분을 제거하려 하였다. 제거효율이 가장 우수한 것은 Ti-Ir 양극으로서, 9V의 전압을 걸었을 때 약 1.5시간 이후에는 모든 성분들이 제거되었음을 알 수 있었다. 다양한 산화상태(mv)의 루테늄으로 유리질 탄소전극을 도포시킨 전극은 초기에는 제거효율이 우수하였으나, 시간이 경과할수록 전극 표면의 훼손으로 인해 제거효율은 약 60% 정도로 감소하였다. 특히 클로로포름은 약간 증가되는 경향을 보임으로써, 이것은 전극반응에 의하여 오히려 재생되는 것으로 생각된다.

Anodic oxidation reaction was applied to remove trihalomethanes in an aqueous solution. Each component was determined by using solid phase microextraction(SPME) fiber and GC-ECD. Anodic and cathodic compartments were separated in order to protect contaminants and connected by $KNO_3$-agar bridge. The calibration graphs of the 6 THM components were shown good linearlity from a few ppb up to a few hundreds ppb concentration level. Anodes such as platinum(Pt), titanium(Ti). zircornium(Zr), titanium metal coated with iridium(Ti-Ir), and glassy carbon coated with mixed valence ruthenium(mv Ru) were tried to remove the THMs at different potentials. The best result was obtained on the Ti-Ir anode applied 9 volts DC. The electrode could effectively remove almost all the THM components from the stirring solution within about 1.5 hours. The glassy carbon electrode coated with mixed valence ruthenium showed excellent removing effect at the begining, but the maximum removing level was remained at 60% probably due to the destruction of the electrode surface. The concentration of chloroform, however, tends to be increased due to the electrode reaction producing the component at the condition.