Abstract

The precise estimation of total and organic carbon contents in sediments is fundamental to understand the benthic environment. To test the precision and accuracy of CHN analyzer and the procedure to quantify total and organic carbon contents(using in-situ acidification with sulfurous acid($H_2SO_3$)) in the sediment, the reference material s such as Acetanilide($C_8H_9NO$), Sulfanilammide($C_6H_8N_2O_2S$), and BCSS-1(standard estuary sediment) were used. The results indicate that CHN analyzer to quantify carbon and nitrogen content has high precision(percent error=3.29%) and accuracy(relative standard deviation=1.26%). Additionally, we conducted the instrumental comparison of carbon values analyzed using CHN analyzer and Coulometeric Carbon Analyzer. Total carbon contents measured from two different instruments were highly correlated($R^2=0.9993$, n=84, p<0.0001) with a linear relationship and show no significant differences(paired t-test, p=0.0003). The organic carbon contents from two instruments also showed the similar results with a significant linear relationship($R^2=0.8867$, n=84, p<0.0001) and no significant differences(paired t-test, p<0.0001). Although it is possible to overestimate organic carbon contents for some sediment types having high inorganic carbon contents(such as calcareous ooze) due to procedural and analytical errors, analysis of organic carbon contents in sediments using CHN Analyzer and current procedures seems to provide the best estimates. Therefore, we recommend that this method can be applied to measure the carbon content in normal any sediment samples and are considered to be one of the best procedure far routine analysis of total and organic carbon.

해양의 퇴적물내 함유된 총탄소와 유기탄소의 정확한 정량적 이해는 저서환경해석을 위한 기본적인 자료이다. 원소분석기(CHN Analyzer)는 정량적인 탄소분석을 위해 개발되었고 현재 퇴적물내의 탄소성분 분석에 가장 흔히 사용되고 있는 기기이다. 원소분석기의 정확도와 정밀도는 Acetanilide($C_8H_9NO$), Sulfanilammide($C_6H_8N_2O_2S$)와 표준하구 퇴적물인 BCSS-1를 이용하여 점검하였다. 이러한 분석결과, 원소분석기는 탄소 및 질소 분석 시 오차백분율이 3.28% 이하의 높은 정밀도를 가지고 있으며 상대표준편차가 1.26% 이하의 높은 정확도를 가지는 것으로 나타났다. 무기탄소분석에 많이 이용되는 탄소분석기(Coulometeric Carbon Analyzer)와 원소분석기 사이의 탄소분석 비교에서 다양한 퇴적물내에서 측정된 총탄소량 사이에 높은 상관관계를 보이는 것으로 나타났다($R^2=0.9993$, n=84). 두 기기로부터 얻어진 값은 서로 중요한 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다(paired t-test, p=0.0003). 이러한 두 기기 사이의 높은 상관관계는 유기탄소 분석 비교 실험에서도 유사하게 나타났다($R^2=0.8867$, n=84, p<0.0001; paired t-test, p=0.0006). 탄산염 연니 같은 무기 탄소량이 높은 퇴적물 분석시 오차가 크게 나타날 가능성도 있지만, 일반적인 해양퇴적물의 유기탄소 분석 시에는 원소분석기를 이용하여 정확한 값을 얻을 수 있을 것으로 사료된다. 이와 같은 결과로부터 얻어진 유기탄소분석 방법은 일반적인 퇴적물의 유기탄소분석에 적용될 수 있으며, 분석 소요시간의 단축과 높은 정밀도 및 정확도로 반복적인 유기탄소분석에 유용할 것으로 사료된다.

Keywords

• Total carbon;
• Organic carbon;
• Inorganic carbon;
• Marine sediment;
• High temperature combustion method;
• In-situ acidification method

• 총탄소;
• 유기탄소;
• 무기탄소;
• 해양 퇴적물;
• 고온연소법;
• 현장 산처리법;