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금속제품의 탈지공정에서 사용하는 TCE(트리클로로에틸렌)의 노출농도를 과거 자료에서 조사한 결과 50 ppm이었다. 활성탄관을 이용하여 0.15 L/min으로 시료를 채취할 때 필요한 최소 채취시간(min)을 구하시오.

(단, 25 ℃·1기압이며 TCE의 분자량은 131.39, 정량한계(LOQ)는 시료당 0.5 mg이다.)

해설

C=50 ppm×131.3924.45=268.69 mg/m3C=\dfrac{50\ \mathrm{ppm}\times 131.39}{24.45}=268.69\ \mathrm{mg/m^3}

V=0.5 mg268.69 mg/m3=1.861×10−3 m3=1.861 LV=\dfrac{0.5\ \mathrm{mg}}{268.69\ \mathrm{mg/m^3}}=1.861\times 10^{-3}\ \mathrm{m^3}=1.861\ \mathrm{L}

t=1.861 L0.15 L/min=t=\dfrac{1.861\ \mathrm{L}}{0.15\ \mathrm{L/min}}= 12.41 min12.41\ \mathrm{min}


[해설]

최소 채취시간은 정량한계(LOQ)만큼의 물질을 모으는 데 걸리는 시간이다. 예상농도를 mg/m3로 바꾼 뒤, LOQ를 채우는 데 필요한 공기량을 채취유량으로 나눈다.

C = 50 × 131.39 ÷ 24.45 = 268.69 mg/m3
V = 0.5 ÷ 268.69 = 1.861 × 10−3 m3 = 1.861 L
t = 1.861 ÷ 0.15 = 12.41 min

25 ℃·1기압의 몰부피는 24.45 L이고, 21 ℃ 조건이면 24.1 L를 쓴다.

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