소개글
"비타민c정량분석"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론
2. 본론
2.1. 실험 준비물
2.2. 실험 방법
2.3. 시약 선택 이유
3. 결론
3.1. 실험 결과
3.2. 실험 고찰
4. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 실험 목적
실험 목적은 산화-환원 적정과 아이오딘-녹말 반응을 이용하여 비타민C 음료에 존재하는 실제 비타민C 함량을 정량 분석할 수 있다.
비타민C는 수용성 비타민이자 강력한 환원제로서, 세포 보호와 콜라겐 형성, 면역 강화 등 인체에 필수적인 역할을 한다. 비타민C의 정량 분석은 산화-환원 적정과 아이오딘-녹말 지시약 반응을 이용하여 가능하다.
먼저 아이오딘화 칼륨과 아이오딘산 칼륨을 이용하여 아이오딘 용액을 제조한다. 아이오딘은 비타민C와 반응하여 아이오딘이온으로 환원되며, 이때 나타나는 색 변화를 이용해 비타민C 함량을 정량할 수 있다. 또한 녹말과 아이오딘의 결합에 의해 청람색이 나타나는 반응을 활용하여 적정 종말점을 확인할 수 있다.
이를 통해 비타민C 음료에 함유된 실제 비타민C 함량을 정량적으로 분석하고자 한다. 실험 결과를 통해 비타민C 음료의 성분 분석 및 품질 관리에 기여할 수 있을 것이다.
1.2. 실험 이론
아이오딘-녹말 반응은 녹말과 아이오딘이 물이 존재하는 상황에서 녹말-아이오딘 착물을 형성하면서 청람색을 나타내며 반응한다. 자세한 반응 과정은 밝혀지지 않았지만 아이오딘이 I3-의 형태로 베타 아밀로오즈의 코일 속에 들어가 녹말과 아이오딘 사이에 전하이동이 발생하고 이로 인해 청람색을 띠는 것으로 알려져있다. 이러한 색깔 변화를 이용해 아이오딘-아이오딘화칼륨 용액은 녹말을 검출하는 데에 자주 사용된다.
비타민C처럼 아이오딘( I2)보다 표준 환원 전위가 낮은 물질은 환원제로 작용하므로 아이오딘 표준 용액으로 직접 적정할 수 있다. 따라서 아이오딘이 비타민 C와 만나면 아이오딘이온으로 변하여 아이오딘 분자의 붉은색이 없어지는 것을 관찰할 수 있다. 따라서 비타민 C와 아이오딘이 만나면 산화환원반응이 일어나는 것이다.
비타민C와 아이오딘의 산화 환원 반응을 보기 위해 아이오딘 용액을 제조해야 하므로, 아이오딘화칼륨과 아이오딘산 칼륨을 첨가하고 강산을 넣어준다. 실험에선 황산(H2SO4)을 사용해주었고, 해당 황산을 넣기 전과 후의 반응을 살펴보면 다음과 같다. 먼저 황산을 넣기 전, 반응이다. KI(aq) → K+(aq)+I-(aq)# # KIO3(aq) → K+(aq)+IO3-(aq) 다음과 같이 아이오딘화칼륨과 아이오딘산칼륨은 서로 반응을 하지 않는다는 것을 확인할 수 있다. 실험에서 촉매로 사용한 황산(H2SO4)을 넣은 후의 반응이다. KIO3(aq)+5KI(aq)+3H2SO4 → 3I2(aq)+3K2SO4(aq)+3H2O(l)# # IO3-(aq)+5I-(aq)+6H+(aq) → 3I2(aq)+3H2O(l) 이를 통해 아이오딘 분자를 만들기 위해선 IO3-이 I-을 산화시켜야 함을 알 수 있는데, 그 과정을 촉매인 황산이 도와주는 것을 확인할 수 있다. 여기서 아이오딘 분자는 검붉은 색을 띠므로 투명한 색에서 검붉은 색으로 변하게 된다.
비타민C와 아이오딘이 만나게 되면 다음과 같은 반응을 진행하게 된다. I2(aq)+C6H8O6(aq) → C6H6O6(aq)+2I-(aq)+2H+(aq) 이를 알짜이온으로 나타내면 다음과 같다. IO3- +3C6H8O6 → 3C6H6O6 +I- +3H2O 비타민 C는 약한 환원제로서 삼아이오딘화 이온과 1:1로 빠르게 반응한다. 이 반응에서 산화제로 작용하는 삼아이오딘화 이온은 아이오딘화 이온으로 환원되고, 검붉은 색이 사라지는 것을 확...
참고 자료
대한화학회, 표준일반화학실험[제8개정판], 서울: 천문각, 2022, pp.99-100.
[네이버 지식백과]. 아이오딘녹말반응. (검색일 : 2023.12.08.).
[네이버 화학백과]. 황산. (검색일 : 2023.12.08.).
[네이버 화학대사전] 요오드산칼륨(아이오딘산칼륨) (검색일 : 2023.12.08.).
[네이버 화학용어사전]. 요오드화 칼륨. (검색일 : 2023.12.08.).
[네이버 두산백과]. 비타민 C. (검색일 : 2023.12.08.).
[네이버 화학대사전]. 녹말. (검색일 : 2023.12.08.).
산화환원 반응 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%82%B0%ED%99%94%C2%B7%ED%99%98%EC%9B%90_%EB%B0%98%EC%9D%91
적정,당량점,종말점
http://ecampus.konkuk.ac.kr/ilos/st/course/online_view_form.acl
깔때기 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B9%94%EB%95%8C%EA%B8%B0
피펫 https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%94%BC%ED%8E%AB
비타민 C https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B9%84%ED%83%80%EB%AF%BC_C
생화학 실험서 제 3판 : 김영희 지음/ 월드사이언스 2022
Harris, L. J., & Olliver, M. (1942). Vitamin methods: The reliability of the method for estimating vitamin C by titration against 2: 6-dichlorophenolindophenol. 1. Control tests with plant tissues. Biochemical journal, 36(1-2), 155.
Roy, Ram B., Aldo Conetta, and Jerry Salpeter. "Automated fluorometric method for the determination of total vitamin C in food products." Journal of the Association of Official Analytical Chemists 59.6 (1976): 1244-1250.
Pisoschi, Aurelia Magdalena, et al. "Electrochemical methods for ascorbic acid determination." Electrochimica Acta 121 (2014): 443-460
Najwa, Fatin R., and A. Azrina. "Comparison of vitamin C content in citrus fruits by titration and high performance liquid chromatography (HPLC) methods." International Food Research Journal 24.2 (2017): 726.
Rahman, Md Mizanur, Mohammad Mizanur Rahman Khan, and Mohammad Mazedul Hosain. "Analysis of vitamin C (ascorbic acid) contents in various fruits and vegetables by UV-spectrophotometry." Bangladesh Journal of Scientific and Industrial Research 42.4 (2007): 417-424.
Myhre, O., Andersen, J.M., Aarnes, H., & Fonnum, F. (2003). Evaluation of the probes 2',7'-dichlorofluorescin diacetate, luminol, and lucigenin as indicators of reactive species formation. Biochemical Pharmacology, 65(10), 1575-1582. doi: 10.1016/S0006-2952(03)00083-2.
Brand-Williams, W., Cuvelier, M.E., & Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT - Food Science and Technology, 28(1), 25-30. doi: 10.1016/S0023-6438(95)80008-5.