TN과 TKN

한 줄 정의

TN은 물속 질소화합물 전체를 질소량으로 나타낸 값이다.

TKN은 켈달법으로 분석한 질소량이며, 유기성 질소와 암모니아성 질소의 합이다.

두 값의 차이가 시험에서 자주 묻는 핵심이다.

TN과 TKN의 구성

유기성 질소는 아미노산과 단백질 형태로, 가정하수 질소의 주된 형태다.

암모니아성 질소는 유기성 질소가 분해되면서 먼저 생기며, TKN에 포함된다.

질산성 질소와 아질산성 질소는 암모니아성 질소가 산화되어 생기므로 TKN에서 빠진다.

그래서 TN은 TKN에 산화형 질소를 더한 값이다.

켈달법으로 TKN 측정

TKN은 시료를 황산과 촉매로 가열 분해해 유기 질소를 암모늄 이온으로 바꾸어 측정한다.

분해액에 강알칼리를 가해 암모니아를 증류하고, 붕산 용액에 흡수시킨다.

흡수된 암모니아를 표준 산으로 적정해 질소량을 구한다.

계산식의 14는 질소의 원자량이며, 결과 단위는 mg/L다.

TN 계산 예제

이제 계산 예제로 TN과 TKN의 관계를 확인한다.

가정 값은 유출수 TKN 3 mg/L, 산화형 질소 12 mg/L이다. 가상의 예다.

TN은 TKN과 산화형 질소를 더하므로 3 + 12 = 15 mg/L가 된다.

유입 TN을 유입 TKN 40 mg/L로 보면 제거율은 (40 - 15) ÷ 40 × 100 = 62.5%다.

헷갈리는 점과 출제 방식

가장 흔한 실수는 TKN과 TN을 혼동하는 것이다.

TKN에는 질산성 질소와 아질산성 질소가 들어가지 않는다는 점을 반드시 밝힌다.

이 개념은 제120회 1교시와 제115회 3교시에 출제되었다.

1교시는 정의와 구성을 짧게, 2~4교시는 목차를 세워 논술로 쓴다.

정리와 확인 문제

정리하면 TN은 모든 질소의 합이고, TKN은 환원형 질소의 합이다.

TKN은 켈달법으로, TN은 알칼리성 과황산칼륨 분해 후 흡광도법으로 측정한다.

질산화는 TKN을 낮추고, 탈질은 TN을 낮추는 공정이다.

직접 풀어 보자. 유출수 TKN과 산화형 질소로 TN을 구한다.