환경유해물질 다이옥신 - 1. 종류 및 물리화학적 성질
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종류 및 물리화학적 성질 (1) 종류
다이옥신(Dioxin)이란 폴리클로리네이티드 다이벤조-파라-다이옥신(polychlorinated dibenzo-p- dioxin)을 말하며, 두개의 벤젠핵에 두개의 산소가 병렬로 연결되고 벤젠핵에 결합되어 있는 수소의 일부 또는 전부가 염소로 치환된 것(1염소화∼8염소화)으로, 염소의 치환수와 치환 위치에 따라서 75개의 동족체(homologue)가 존재하며, 이들 동족체를 총칭하여 PCDDs로 표시한다. 2,3,7,8 위치에 염소원자가 치환된 2,3,7,8-T4CDD(2,3,7,8-Tetrachloro-dibenzodioxin)가 가장 독성이 크다.
다이옥신과 유사한 성질을 가진 것으로 폴리클로리네이티드 다이벤조퓨란(polychlorinated dibenzofuran)이 있는데, 총칭하여 PCDFs로 표시하며 다이옥신과 같이 염소의 치환수와 치환 위치에 따라서 퓨란에는 135개의 동족체가 존재한다. 일반적으로 다이옥신과 퓨란을 합하여 다이옥신류라 하며, 다이옥신류에는 이론적으로 표 1.9.1에서 보는바와 같이 210개의 이성체(isomer)가 존재한다. 또한 그 구조는 그림 1.9.1과 같다.
표 1.9.1. PCDDs와 PCDFs의 동족체 및 이성체수
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PCDDs |
PCDFs | |||||||
|
Cl |
동족체 |
분자식 |
분자량 |
이성체 |
동족체 |
분자식 |
분자량 |
이성체 |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 |
MCDD DCDD TrCDD TeCDD PeCDD HxCDD HpCDD OCDD |
C12H7ClO2 C12H6Cl2O2 C12H5Cl3O2 C12H4Cl4O2 C12H3Cl5O2 C12H2Cl6O2 C12HCl7O2 C12Cl8O2 |
218 252 286 320 354 388 422 456 |
2 10 14 22 14 10 2 1 |
MCDF DCDF TrCDF TeCDF PeCDF HxCDF HpCDF OCDF |
C12H7ClO C12H6Cl2O C12H5Cl3O C12H4Cl4O C12H3Cl5O C12H2Cl6O C12HCl7O C12Cl8O |
202 236 270 304 338 372 406 440 |
4 16 28 38 28 16 4 1 |
|
MCDD∼OCDD 합계 |
75 |
MCDF∼OCDF 합계 |
135 | |||||
그림 1.9.1. 다이옥신 및 퓨란 구조
(2) 물리화학적 성질
다이옥신을 구성하고 있는 210개의 이성질체는 치환된 염소의 수와 치환 위치에 따라 물리·화학적 성질이 다르다. 다이옥신은 수평 및 수직의 양축에 대하여 대칭적이고 반응성이 큰 작용기가 없기 때문에 화학적으로 매우 안정한 화합물이다. 분자량은 300∼500의 범위로 상온에서는 무색의 결정성 고체이고 염소수가 증가함에 따라 물에 용해되기 어렵기 때문에 옥탄올물분배계수는 증가한다. 또한 표 1.9.2에서 보는바와 같이 다이옥신은 증기압은 매우 낮으며, 유기용매에는 용해되지만 용해성은 그다지 크지 않으며, 열화학적으로도 안정하며, 미생물에 의한 분해도 거의 받지 않는다. 그러나, 310nm 부근의 자외선을 흡수하여 광화학분해를 겪게 되어 대기중에서 분해된다.
표 1.9.2. 다이옥신의 물리화학적 성질
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2,3,7,8-T4CDD |
O8CDD |
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분 자 량 |
322 |
456 |
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융 점(℃) |
305 |
130 |
|
분 해 온 도(℃) |
> 700 |
> 700 |
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용해도(ppm) o Dichlorobenzene o Chlorobenzene o Xylene o Benzene o Chloroform o n-Octanol o Methanol o Acetone o Water |
1400 720 - 570 370 48 10 110 0.072ppb |
1830 1730 3580 - 560 - - 380 - |
|
증발속도(水) cm/day |
1.7 x 102 |
- |
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화학적 안정성 o 일반 酸 o 산화제 o 알칼리 o 光 |
안 정 강산화제에 의해 분해 안 정 분 해 |
안 정 안 정 조건에 따라 분해 분 해 |
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