과학연구

비소의 정량을 위한 새로운 분광광도법

 2018.11.1.

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《공기와 물을 비롯한 환경을 보호하기 위한 연구사업도 강화하여야 합니다. 공기와 물을 비롯한 환경을 보호하기 위한 연구사업을 잘하여야 인민들의 건강을 보호하고 그들에게 보다 위생문화적인 생활조건을 마련하여줄수 있습니다.》 (김정일선집》 증보판 제11권 42페지)

우리 인민들에게 보다 유족하고 문명한 생활조건을 마련해주기 위하여 한평생을 다 바치신 위대한 수령님들과 경애하는 김정은동지의 숭고한 인민중시, 인민사랑의 숭고한 뜻을 높이 받들고 우리는 여러가지 질병을 발생시키는 독성물질들에 의한 생태환경의 오염상태를 감시하기 위한 연구를 하고있다.

여기서는 위험한 독성물질인 비소에 의한 물의 오염상태를 감시하기 위한 한가지 새로운 방법에 대하여 서술한다.

비소의 독성은 화학종에 의존한다. 특히 산화수가 +3과 +5를 가진 물풀림성무기화합물들의 독성이 제일 세다. 산화비소(Ⅲ)가 물에 풀리면 아비산용액이 되고 산화비소(Ⅴ)가 물에 풀리면 비산용액이 된다. 무기비소(Ⅲ)의 독성은 무기비소(Ⅴ)보다 50~60배이며 유기비소보다는 수백배이다. 물에서 비소의 대부분은 As(Ⅲ, Ⅴ)산화물로 존재한다. 무기비소화합물들은 용혈성독약이며 암, 소화장애, 황달, 빈혈, 멜라민색소침착을 일으킨다. 지금 이 지구상에서 1 500만명이상의 사람들이 비소중독에 의한 영향을 받고있다. 음료수에서 세계보건기구(WHO)가 정한 최대허용오염수준은 10㎍/L이다.

비소에 의한 환경오염을 막기 위하여서는 오염상태를 알아야 한다. 자연수에서 비소를 정량하자면 예민하고 간단한 방법이 필요하다.

우리는 흔적량의 비소(Ⅴ)정량을 위하여 4‐니트로카테콜(4‐NC)과 트리아졸적염료(TR)를 리용하여 선택적이고 예민하고 간단한 용매추출분광광도법을 개발하였다.

먼저 H2O2(30%)로 As(Ⅲ)를 As(Ⅴ)로 산화시킨 다음 그것을 pH 4~5인 산성매질에서 4‐니트로카테콜(4‐NC)과 반응시켜 [As(4‐NC)3]-을 형성시킨다. 다음 pH 8.0인 염기성매질에서 [As(4‐NC)3]-을 TR+과 반응시켜 이온회합착화합물 ([As(4‐NC)3]-TR+)을 형성시킨다. 그리고 그것을 톨루올에 추출한다. 추출물의 흡광도는 톨루올을 비교로 하여 563nm에서 측정한다. 흡광도값은 6h동안 일정하게 유지된다. 이온회합착화합물의 추출상수, 분배상수, 이온회합상수는 각각 9.67•106, 36.49, 2.63•105이다. 그리고 물상과 유기상의 부피비가 25:5일 때 1회추출률은 95.9%이다. 빛흡수법칙은 As(Ⅴ)에 대하여 0~0.48㎍/mL범위에서 성립한다.

이 방법의 몰흡수곁수와 정량한계, 검출한계는 각각 1.73•105L•mol-1•cm-1, 0.053㎍/mL, 0.026㎍/mL이다. 상대표준편차는 ±5%(n=5) 아래이다. PO43-, SiO32-은 As(Ⅴ)의 20배 있어도 간섭하지 않는다. 제기한 방법은 자연수에서 흔적비소의 정량에 성과적으로 적용되였다. 결과들은 원자흡광분석에 의해 얻어진 결과들과 비교되였다.

우리는 비소뿐아니라 카드미움, 수은, 아질산이온을 비롯한 환경을 오염시키는 무기 및 유기독성물질들의 동태를 감시하기 위한 원가효률적인 우리 식의 독특한 방법들을 계속 연구개발하고있다.

그리하여 위대한 수령님들과 경애하는 김정은동지의 문명강국건설구상실현에 적극 이바지해나갈것이다.