양이온교환크로마토그래피

소개글

화학공학부 2학년 학부생의 실험 레포트입니다.
이거 참고하시면 A+ 가능합니다 ㅎㅎ
자세하게 적은 레포트에요.

목차

1. 실험목적

2. 이론

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 결과

6. 논의 및 고찰
(1) 마지막에 수득한 HCl용액의 농도 오차율
(2) 실험방법(3)에서 양이온 수지를 HCl용액으로 씻어주는 이유
(3) 양이온 교환을 실생활에 적용한 예 (4가지 이상)
(4) 같은 족 원소인 경우 원자번호가 증가할수록 양이온 교환수지 표면의 음이온과 더 잘 결합하는 이유

본문내용

1. 실험목적
양이온 교환 수지를 이용하여 양이온의 농도를 측정한다.

2. 이론
이온교환수지란 합성수지에 해리성의 기능기가 붙어있는 것으로, 그 기능기는 용액 중의 이온과 반응하여 그 이온은 붙들고, 갖고 있던 같은 부호의 다른 이온을 용액으로 돌려보낸다. 기능기는 양이온을 교환할 수 있는 것과 음이온을 교환할 수 있는 것으로 나누어진다. 전자의 기능기를 갖고 있는 수지를 양이온 교환 수지라고 한다. 이 수지는 약산형의 -COOH 혹은 강산형의 -SO3H 기능기를 갖고 있어 H+를 잃고 음전하를 가지므로 양이온을 끌어 당긴다. 예를 들어 식염이 녹아있는 물을 양이온 교환 수지에 통과시키면 다음과 같은 반응이 일어난다.

R-H + NaCl = R-Na + HCl (2-1)

음이온을 교환할 수 있는 기능기를 갖고 있는 수지를 음이온 교환 수지라고 하며, 이 수지는 대개 -OH 혹은 -NH2 형태의 기능기를 갖고 있다. OH-이온은 용액 중의 음이온과 교환된다. 예를 들면,
R-OH + X- = R-X + OH- (2-2)

-NH2의 경우는 반응이 좀 더 복잡해진다.
-NH2 + H2O + X- → NH3+X- + OH- (2-3)

이온 교환 수지는 전체적으로 전기적 중성인데, 그 중성을 유지하기 위해서는 이온교환이 단순한 같은 수의 이온교환이 아니고, 같은 전하의 교환이어야 한다. 그림 2-1은 Ca2+ 이온이 들어있는 용액과 양이온 교환 수지와의 반응을 도식적으로 그린 것이다. 이 그림에서 주목해야 할 것은 그 반응이 평형 과정이라는 사실이다. 평형 상수값을 나타내는 식을 적어보면
Kca = [Ca2+]r[H+]2/[Ca2+][H+]r2 (2-4)

참고 자료

없음