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환경유해물질 PCBs - 2. 물리 화학적 특성

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작성자 최고관리자
댓글 0건 조회 4,140회 작성일 20-08-28 12:37

본문



bu_arw_02.gif물리·화학적
특성


(1) 물리·화학적 특성


치환된 염소의 수가 적은 화합물은 액체이며 염소의 수가 증가함에 따라 점도가 증가하여 수지상(樹脂狀)으로 변한다.


표 1.10.3. 표준액의 주성분과 물리적 성상

 



종 류


주 성 분


(각각 이성체의 혼합물)


비 중


(100℃)


점 성


(75℃, cs)


증발량


(%, 98℃ 5시간)


증류범위


(℃ 760


mmHg)


증기압


(35℃ mmHg)


용해도


(실온


ppm)


유전률


(100℃, 50Hz)


대응1 Aro의 종류)


KC-200


KC-300


KC-400


KC-500


KC-600


이염화비페닐


삼염화비페닐


사염화비페닐


오염화비페닐


육염화비페닐


1.223∼1.243


1.310∼1.322


1.376∼1.389


1.460∼1.475


1.539∼1.555


2∼3


3.5∼4.4


5.4∼7.3


12∼19


46∼87


< 1.5


< 0.4


< 0.3


< 0.2


< 0.1


270∼360


325∼360


340∼375


365∼390


385∼420





0.001


0.00037


0.00006





0.147


0.042


0.008


0.002





4.7∼5.0


4.6∼4.9


4.2∼4.4


3.6∼3.9


Aro 1232


Aro 1242


Aro 1248


Aro 1254


Aro 1260


KC-1000


KC-500 + 삼염화벤젠


1.452∼1.463


2.2∼2.9


< 2


210∼390










4.3∼4.62


Ar.T∼100


KC-1300


KC-300 + 이염화벤젠 + 사염화벤젠


1.330∼


1.3703


0.7∼1.3


< 5


-


















KC-C


염화트리페닐


(95%) + PCB(5%)


1.56∼


1.574


(수지)


< 0.1


280∼


3204










3.0∼3.5


Ar.4465



1 Aroclor, 2 50℃, 3 150℃, 4 4mmHg
이외에도 1221, 1262, 1268, 1270, 5442, 5460, 2565 등이 있다.


염소 수에 따라 물리·화학적 성질이 다르나, 일반적인 특성은


o 열에 안정, 전기 절연성이 좋으며,


o 상온에서 적당한 점성을 가지는 액체로서 접착성, 신전성이 풍부하며,


o 이염화물 외에는 불연성이고,


o 화학적으로 불활성이고 산, 알칼리성에 잘 견디며,


o 물에는 매우 난용성이나, 많은 유기용매에 가용성이다.


(2) 생분해


  PCB의 생분해에는 Achromobacter, Alcaligenes, Acinetobacter, Rhizopus
등이 이용되고 있는 것으로 알려져 있다. PCB의 생분해정도는 이용되는 미생물과 PCB 구조에 의해서 결정되는데, 일반적으로 C12H9Cl
- C12H5Cl5의 PCB 분해성에 관해서 다음과 같은 사항들이 거론되고 있다.


 (1) PCB의 분해속도는 환의 염소화가 증가할수록 지연된다.


 (2) PCB의 두개의 방향환 中, 생분해는 염소의 치환수가 적은 쪽으로부터 일어난다.


 (3) 2,4위치가 염소로 치환된 PCB는 m-개열을 받기 쉽다.


 (4) PCB의 2,3위치는 초발산화를 받아서 cis-2,3-dihydro-2,3-dihydroxy 화합물을 생성한다.


 (5) 많은 경우 2위치 또는 3위치가 염소로 치환된 PCB의 생분해 속도는 빨리 일어나지 않는다.


  한편, 할로겐화방향족화합물의 많은 것들은 할로케티콜(halocatechol)을 경유해서 대사된다. 대사중간체로 생성된
할로케티콜의 대부분은 3위치가 치환된 케티콜이다. 3-할로케티콜은 1,2-dioxy- genase의 기질에서는 일반적으로 생성되기 힘들고
2,3-dioxygenase에 의해 환이 개열된다. 그런데, 2,3-dioxygenase는 3-할로케티콜의 개열물질과 비가역적으로 결합해서
불활성화된다. 따라서 할로겐화 방향족화합물을 분해 가능한 세균은 ortho-개열을 하는 일반 효소보다 진화된 효소를 생성하는 것이 가능한
것으로 생각되고 있다


(3) 수중에서의 용해도


  PCB화합물과 같은 소수성 물질의 수용해도는 생물축적이나 토양에 대한 흡착경향 등 환경속에서의 운명에 대한 중요한
척도가 된다. PCB화합물의 수용해도는 2,4,5,2',4',5'-hexachlorobiphenyl의 경우 0.95ppb, 2-chlorobiphenyl는
5900ppb, Aroclor 1260은 2.7ppb, Aroclor 1221의 경우는 3500ppb정도이다. Aroclors의 구성은
표와 같다.


표 1.10.4. Aroclors 이성체의 구성 (단위 : %)

 



Empirical


formula


Aroclors no.


1221


1232


1016


1242


1248


1254


1260


C12H9Cl1


C12H8Cl2


C12H7Cl3


C12H6Cl4


C12H5Cl5


C12H4Cl6


C12H3Cl7


C12H2Cl8


C12HCl9


C12Cl10


11


51


32


4


2


<0.5


ND


ND


ND


ND


<0.1


31


24


28


12


4


<0.1


ND


ND


ND


<0.1


1


20


57


21


1


<0.1


ND


ND


ND


<0.1


1


16


49


25


8


1


<0.1


ND


ND


ND


ND


2


18


40


36


4


ND


ND


ND


<0.1


<0.1


0.5


1


21


48


23


6


ND


ND


ND


ND


ND


ND


1


12


38


41


8


ND


Ave. mol. wt.


200.7


232.2


257.9


266.5


299.5


328.4


375.7



(출처 : Chou, S.F.J and R.A. Griffin, 1992)


  Trichlorobiphenyl성분은 염소치환체의 수가 더 많은 성분들보다 물에 대한 용해도가 크기 때문에 물 중에서의
미량물질의 검출이 용이하다. Aroclor 1254에 대부분을 차지하는 hexa-, hepta- chlorobiphenyls은 수중에서의
용해도가 작다. 이와같이 염소치환체의 수가 많은 이성질체의 용해도가 낮은 것은 이와 같은 이유이다.


(4) 토양물질에의 흡착


  토양성분에 의한 PCB화합물의 흡착은 수환경계에서 PCB농도에 영향을 주는 주요 물리화학적 과정이다. 낮은 수용해도와
octanol/water 분배계수가 크다는 것으로부터 PCB화합물이 부유물질에 대한 친화력이 크고 특히, 유기탄소에 대한 친화력이 상당히
크다는 사실을 알 수 있다. 이런 사실은 다량의 PCB화합물이 토양과 수계에서 토양성분과 퇴적침전물과 잘 흡착된다는 실험결과에 의해서 확인되었다.
Griffin과 Chou는 수용성의 PCB화합물이 토양성분이나 석탄성분에 흡착된다는 것(Chou, S.F.J and R.A. Griffin,
1992)을 보고했다.


(5) PCBs의 용도


o 전기 절연성이 낮아, 변압기 및 콘덴서 등


o 열매체로 200∼400℃ 정도의 열을 필요로 하는 기계유, 가소제, 도료, 복사지 등


표 1.10.5. PCBs의 용도

 




구분

용
도

제품
및 사용하는 장소

사용
Kaneclor의 종류

PCB


그


자체


또는


이를


주


성분


으로


한것

절


연


유

변 압
기


콘 덴 서


종이콘덴서


기 타

화재의 위험이 있는 장소의
변압기(광산, 빌딩, 병원, 지하


설비, 차량, 선박)


직류콘덴서, 축전용콘덴서(전동차,
공장 등)


형광등, 수은등, 세탁기, 냉장고,
냉난방기, 전자레인지, dryer


직렬 reactor, 정류기 pushing oil

KC-1000,
KC-1300


KC-300, KC-400, KC-500


KC-300, KC-400, KC-500

열
매 체

화학공업(oxychlorination법),
염화비닐제조 등 석유화학,


합성화학, 식품공업, 제지공업, 약품공업,
플라스틱공업,


아스팔트공업, 선박 등의 난방, 보일러,
건조기, 열풍발생기

KC-300,
KC-400

기


계


유

특수윤활유


기 타

고온용 윤활유, air-compressor
oil, 수중용 윤활유, 작동유


진공펌프오일, 절삭유

KC-300,
KC-400, KC-500

PVB


를


첨가


한것

가


소


제

절 연
성


내열난열


전선 및 케이블 피복,
절연테이프, 전기기기용 플라스틱


성형품, 절연용 함침제


폴리에스테르수지, 폴리에틸렌수지,
염화비닐수지, 고무


(염화고무, 합성고무, 천연고무) 접착제,
아교, 왁스,


아스팔트, 바닥타일

KC-400,
KC-500, KC-600,


KC-C

도
료

난연성도료, 염화고무도료(내식,
내약품, 내수, 내후), 염화


비닐도료, 폴리우레탄도료(접착, 광택성,
방부), 셀루로우즈


도료(내후, 광택, 절연용), 인쇄잉크(윤전gravure,등사잉크)

KC-500,
KC-600, KC-C등

PCB


를


첨가


한것

복
사 지

non-carbon지, carbon지,
전자식복사지

KC-300(non-carbon지)등

기
타

종이나 모직물의 코팅,
브레이크라이닝, 칼라TV(KC-C),


농약, 도기채색(KC-500, KC-C), 화학비석의
점결제(KC-


1000, KC-C), 집진, 방습, 의료방화,
방수함침제, 안료분산제

KC-500,
KC-600, KC-C등