분석화학실험 | 분광 광도법에 의한 비타민 정 중의 철 질량

TIP

 

 

1. 비타민 정 중의 철 질량을 분광 광도법에 의해 알아본다.
2. 본 실험에서는 철 표준용액의 흡광도를 측정하여 농도-흡광도 관계를 파악하고, Beer법칙과 standard용액의 농도-흡광도 식을 이용, 비타민 정 중 철을 정량한다.

 

 

 

빛의 흡수에 관하여

색깔을 띠고 있는 물질은 불포화된 결합이 빛을 흡수하므로 색깔을 띠게 된다고 한다. 이와 같은 결합이나 작용기들은 발색단이라 하고 자기 자신은 색을 띠지는 않지만 발색단의 색깔을 내는 힘을 강하게 증가시키는 작용기들은 조색단이라 한다. 이번 실험에서 정량하려는 철의 electron configuration은 1s²2s²2p⁶3s²3d⁶4s²로 d 오비탈이 들뜬상태이므로 UV를 흡수할 수가 있다. 이때 이 발색단의 UV흡수는 대단히 작기 때문에 UV spectroscopy에 의한 정량은 어렵게 된다. 따라서 원래의 분자에 치환되면 그 분자의 흡광도와 파장을 변화시키는 성질을 가진 적절한 조색단을 철에 치환시켜 UV 흡수를 크게 하여 정량을 용이하게 할 수 있게된다. 이번 실험에서는 이러한 조색단으로 쓰인 것은 o-페난트롤린인데 이것은 3개의 aromatic ring으로 이루어져 있다.

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 철이 든 비타민 정을 100㎖ 비커에 놓고 후드에서 6M HCl 25㎖와 함께 15분간 가볍게 끓인다. 용액을 100㎖ 부피플라스크에 직접 거른다. 비커와 거름종이를 소량의 물로 몇 번 씻어 정량적으로 옮긴다. 식힌 후, 표선까지 묽히고 잘 섞는다. 이 용액 5.00㎖를 새 100㎖ 부피플라스크에서 묽힌다.

 

2) 철 표준용액 10.00㎖를 피펫으로 비커에 취하고, pH종이로 pH를 측정한다. pH가 약 3.5에 이를 때까지 sodium citrate용액을 한 방울씩 가하며 방울수를 센다.

 

3) 철 표준용액 10.00㎖를 피펫으로 100㎖ 부피플라스크에 취하고, 위의 단계2에 들었던 sodium citrate용액의 방울수만큼 가한다. hydroquinone용액 2.00㎖와 o-phenanthroline용액 3.00㎖를 가하여 물로 표선까지 묽히고 잘 섞는다.

 

4) 철 표준용액 5.00, 2.00, 1.00㎖로부터 용액 3개를 더 만들고, 철이 들어있지 않은 바탕용액도 만든다. sodium citrate용액은 철 용액에 비례해서 넣는다.

 

5) 철이 든 비타민 정의 용액 10.00㎖를 피펫으로 비커에 취하고, pH종이로 pH를 측정한다. pH가 약 3.5에 이를 때까지 sodium citrate용액을 한 방울씩 가하며 방울수를 센다.

 

6) 비타민 정을 녹인 용액 10.00㎖를 피펫으로 100㎖ 부피플라스크에 취하고, 필요한 양의 sodium citrate용액, hydroquinone용액 2.00㎖와 o-phenanthroline용액 3.00㎖를 가하여 물로 표선까지 묽히고 잘 섞는다.

 

7) 용액을 적어도 10분간 그대로 둔다. 그런 다음, 508㎚에서 각 용액의 흡광도를 측정한다. 기준 cuvette에는 증류수로 채우고, 철 표준용액의 흡광도에서 바탕용액의 흡광도를 빼준다.

 

8) 철 표준용액의 ㎍에 대한 흡광도 그래프를 그린다. 각 용액에서 Fe(o-phenanthroline)₃²⁺ 의 몰농도를 구하고, 흡광도 네 개로부터 평균 몰 흡광계수를 구한다.

 

9) 검정곡선을 이용하여 비타민 정 중에 함유된 철의 ㎍수를 구한다.

 

 

 

[분석화학실험]분광 광도법에 의한 비타민 정 중의 철 질량 레포트