일반화학실험 | 알코올의 정량분석 - Quantitative Analysis of Alcohol

 

 

 

TIP

 

 

크롬산이(CrO₃) 알코올에 의하여 청록색의 불투명한 크롬(Ⅲ)으로 환원되는 반응을 이용해서 알코올의 농도를 알아낸다

 

 

 

탁한 청록색을 내는 환원 상태의 크롬(Ⅲ)이 혼합된 용액의 흡광도는 Beer's law를 따르기 때문에 용액 속에 들어있는 크롬(Ⅲ)의 농도는 흡광도를 측정해서 알아 낼 수 있으며, 그로부터 알코올의 농도도 계산할 수 있다. 오른쪽 그림에서와 같이 크롬산 용액은 파장이 550 ㎚보다 짧은 빛을 흡수하지만, 파장이 600 ㎚보다 긴 빛은 흡수하지 않는다.

 

그러나 크롬산에 알코올을 넣어주면 600 ㎚부근의 빛을 잘 흡수하게 된다. 따라서 이번 실험에서 파장이 600 ㎚ 인 빛을 사용하면 알코올에 의해서 환원된 크롬(Ⅲ)만에 의한 흡광도를 측정할 수 있다. 알코올은 아래의 반응식에 나타내어진 것처럼 크롬(Ⅵ)산(CrO₃)에 의해서 쉽게 산화되어서 카복실산이 되면서 환원 상태의 크롬(Ⅲ)이 생성된다.

 

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실험 방법

실험 A. Beer's law 곡선

1) 준비한 2%, 6%, 10%, 14%, 18% 에탄올 수용액 1.0㎖ 씩을 삼각플라스크에 옮긴다.

 

2) 각각의 삼각플라스크에 10.0㎖의 크롬산을 넣고 15분간 잘 흔들어서 섞어준다.

 

3) 피펫으로 삼각플라스크의 용액 1.0 ㎖를 덜어서 25 ㎖ mass cylinder에 넣고 전체 부피가 20 ㎖가 되도록 증류수로 묽힌다.

 

4) 분광기를 이용해서 600㎚에서의 투과도를 측정한다. 먼저 0.5 ㎖ 크롬산을 10 ㎖로 묽힌 바탕용액을 사용해서 600㎚에서의 투과도가 100%가 되도록 분광기를 조절한 후 사용한다.

 

5) 2%, 6%, 10%, 14%, 18% 에탄올 수용액 각각의 흡광도를 측정한다.

 

6) 이 실험을 (3)번부터 1번 반복하고, 평균을 구하여 농도에 대한 흡광도 곡선을 그린다.

 

 

실험 B. 알코올의 정량

1) 미지의 알코올 용액을 1.0㎖ 취해서 삼각플라스크에 받는다.

 

2) 10.0 ㎖ 크롬산을 넣은 후 15분간 잘 흔들어서 섞어준다.

 

3) 피펫으로 삼각플라스크의 용액 1.0㎖를 덜어서 25㎖ mass cylinde에 넣고 전체 부피가 20㎖가 되도록 증류수로 묽힌다.

 

4) 실험 A에서와 같은 바탕 용액을 사용해서 600㎚에서의 흡광도를 측정한다.

 

 

실험 C. 포도주의 분석

1) 백포도주를 증류수로 10배 묽혀서 분광기로 450～650㎚범위에서 20㎚간격으로 투과도를 측정해서 흡수 스펙트럼을 얻는다.(증류수를 바탕 용액으로 사용하고, 파장을 번화시킬 때마다 분광기의 투광도를 다시 조정해야 한다.)

 

2) 크롬산 용액을 증류수로 10배 묽혀서 위와 같은 방법으로 흡수 스펙트럼을 얻는다.

 

3) 백포도주 용액 1.0㎖에 1.0㎖의 크롬산 용액을 넣어서 15분간 잘 흔들어서 섞어준다.

 

4) 증류수를 넣어서 10㎖로 묽힌 다음에 위와 같은 방법으로 스펙트럼을 얻는다.

 

5) 스펙트럼을 그리고, 실험 A에서 얻은 베르의 법칙 곡선을 이용해서 백포도주의 알코올 함량을 계산한다.

 

 

 

[일반화학실험]알코올의 정량분석 레포트