일반화학실험 | 산화 환원 적정 - 표백제의 산화 능력 측정

 

 

 

TIP

 

 

1. 산화 환원 적정을 이용하여 가정에서 사용하는 표백제의 산화능력을 구한다.
2. 표백과 표백제에 대해 알고 실험을 통해 표백제의 산화 능력을 알 수 있다.

 

 

 

표백

섬유나 종이 펄프의 셀룰로오스 섬유 내에 물리적, 화학적으로 부착된 유색 화합물을 분해하거나 탈색하는 것이다. 표백제는 크게 염소계와 산소계로 나뉜다. 염소계는 차아염소산 소듐이 주성분이며, 산소계는 과탄산 소듐이 표백 작용을 한다. 과탄산 소듐은 탄산 소듐에 결정수처럼 붙어 있는 과산화 수소가 물에 녹아 분해 되면서 발생하는 산소가 표백 작용을 일으킨다. 염소계 표백제에서 차아염소산 소듐은 물에서 가수분해 반응을 하여 수산화 소듐과 차아염소산으로 변한다.

 

표백에 활성인 형태는 염소가 아니라 해리되지 않은 차아염소산이다. 차아염소산 이온의 산화력은 작지만 차아염소산의 산화력은 과망가니즈산 포타슘보다 크며, 과산화 수소의 산화력과 비슷하다. 따라서 표백능력은 용액의 pH에 의해 결정되며 염소화에 의한 살균은 pH 6정도에서 가장 이상적이며, 이때 HOCl의 농도가 최적화되고 해리가 최소화된다. 일반적으로 가정에서 옷을 세탁하는데 사용하는 표백제에는 차아염소산 소듐이 약 5% 정도 포함되어 있으며, 물소독에 사용하는 약품에는 약 12%, 수영장의 소독에 사용되는 소독약에는 약 30% 정도 포함되어있다.

 

차아염소산 소듐 또는 관련된 화합물로 인하여 야기되는 조직 손상은 그 물리적 형태나 노출 기간에 따라 경미한 자극에서부터 괴사에 이르기까지 다양하다. 차아염소산 소듐에 대한 노출은 결막, 호흡계 또는 위장관을 자극할 수 있다. 손상은 직접적인 접촉, 차아염소산 소듐의 복용, 염소 가스의 흡입을 통해 일어날 수 있다. 하지만 가정용 표백제에 노출된 경우는 좀처럼 심한 경우가 드물며 의료 시설에서 사용되는 차아염소산 소듐으로 인한 사고는 더욱 보기 힘들다.

 

만약 가정용 표백제가 피부에 노출되어 자극이 있다면 비누와 물로 씻어야 한다. 통증과 자극이 지속되면 내과 의사에게 진료를 받는다. 안구에 노출된 경우 미지근한 세정액으로 최소 15분동안 반복적으로 세척해야한다. 만약 자극, 통증, 부종, 눈물, 빛에 눈이 시리다면 안과적인 검사를 받아야만한다. 차아염소산은 과량의 KI의 존재하에 다음 반응과 같이 아이오딘화 이온을 아이오딘으로 산화시킨다. 생성된 아이오인을 녹말 존재하에서 S2O3 표준 용액으로 적정하여 표백제 속에 손재하는 HOCl의 양을 간접적으로 정량할 수 있다.

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실험 방법

1. 표백제의 산화-환원 적정

1) 250㎖ 삼각 플라스크에 증류수 150㎖을 넣고 2g의 KI를 넣어 완전히 용해시 킨다.

 

2) 가정용 액상 표백제 1.00g을 정확하게 재어 플라스크에 넣고 용해시킨다. (주의: 액상 표백제는 피부나 안구 손상을 가져올 수 있다.)

 

3) 준비된 용액에 1.0M H₂SO₄ 25㎖을 넣고 녹말 지시약 5㎖를 넣은 후 0.200 M Na₂S₂O₃ 용액으로 노란색이 무색이 될 때까지 적정한다.

 

4) 두 번 더 반복하여 평균값을 구하고 액상 표백제에 포함되어 있는 산화제의 능력을 구한다.

 

 

 

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