소개글
"식용색소의 농도결정"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 개요
1.1. 실험 목표
1.2. 이론적 배경
1.2.1. 백색광과 색의 관계
1.2.2. 투과도와 흡광도
1.2.3. 흡수 스펙트럼
1.2.4. 흡수띠
1.2.5. Beer-Lambert 법칙
1.2.6. 단색광과 검정곡선
2. 식용색소의 특성
2.1. 청색 1호
2.2. 황색 4호
2.3. 적색 2호
3. 실험 과정 및 결과
3.1. 식용색소 용액의 흡수 스펙트럼 측정
3.2. 표준곡선 작성
3.3. 구강청결제 내 식용색소 농도 결정
4. 실험 결과 고찰
4.1. 색소 용액의 색과 흡수 스펙트럼의 관계
4.2. 표준곡선 작성 시 유의사항
4.3. 농도와 흡광도의 비선형 관계
5. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 개요
1.1. 실험 목표
실험의 첫 번째 목표는 여러 가지 색의 식용색소 용액들의 흡수 스펙트럼을 얻고, 이로부터 색을 띤 용액이 흡수하는 빛의 색(파장)이 용액과 어떤 관계가 있는지 알아보는 것이다"
1.2. 이론적 배경
1.2.1. 백색광과 색의 관계
백색광은 사람의 눈에 보이는 가시광선 영역의 파장을 모두 포함하고 있는 빛이다. 백색광은 파장 범위가 400~700nm 사이에 걸쳐 있으며, 이 영역의 모든 파장의 빛이 혼합되어 있다. 따라서 백색광은 실제로는 무색이지만 우리 눈에는 흰색으로 보인다. 백색광을 분광기로 분산시키면 무지개 색의 스펙트럼이 나타나는데, 이는 각 파장의 빛이 서로 다른 색을 나타내기 때문이다. 이처럼 백색광은 여러 가지 색의 빛이 혼합되어 있는 광원으로, 우리 주변에서 가장 대표적인 백색광은 태양광이다. 태양광 역시 400~700nm 범위의 모든 가시광선 영역의 빛을 포함하고 있어 우리 눈에는 흰색으로 보인다.
1.2.2. 투과도와 흡광도
물질층을 빛이 통과하는 정도를 나타내는 용어가 투과도이다. 물질층에 입사한 빛의 세기를 I1, 통과한 빛의 세기를 I2라 할 때, 투과도 T는 T=I2/I1의 식을 통해 계산할 수 있다. 투과율로 나타내기 위해서는 위의 수식에 100을 곱하면 된다.
한편 투과도의 음의 상용로그 값인 흡광도 A는 A=-log(T)=- log(I/I0)로 정의된다. 여기서 I0는 처음 빛의 세기이고, I는 시료를 통과한 후의 빛의 세기이다. 흡광도는 용액의 농도에 선형적으로 비례하는 특징을 가지고 있어, 단색광을 이용하여 용액의 농도를 측정할 때 흡광도를 활용하는 경우가 많다. 투과율이 높으면 음의 상용로그 값인 흡광도는 더 작은 값을 갖게 된다. 반대로 빛이 시료에 강하게 흡수되면 투과율이 낮아져 흡광도가 높게 나타난다.
1.2.3. 흡수 스펙트럼
각각의 원자는 특정한 에너지 준위들의 분포를 가지고 있기 때문에 특정한 파장의 빛을 흡수하는 성질을 지닌다. 원자를 통과한 빛의 스펙트럼을 관찰하면 특정 파장이 비어 있는 것이 관찰되는데, 이러한 분포를 흡수 스펙트럼이라고 한다. 백색광을 분석하기 위해 물질의 희석 용액이나 증기를 통과시킨 후 분광기로 관찰하면 백색광의 연속 스펙트럼 사이에 검은 선이 나타나게 된다. 이 검은 흡수선은 원소의 파장에 해당하는 빛이 저온의 기체 원자에 흡수되어 나타난 것이다. 흡수 스펙트럼을 이용하여 물질을 분석하는 방법을 흡수분광학이라고 하며, 이는 원소와 분자의 정량적, 정성적 분석에 유용하게 이용된다.
1.2.4. 흡수띠
흡수띠는 흡수 스펙트럼에서 흡수선이 밀접하게 이웃하고 있거나 흡수선이 연결되지 않아서 어떤 파장 범위에 걸쳐 연속적으로 흡수되고 있는 부분을 말한다. 흡수되는 물체가 분자일 때가 원자일 때보다 더 많이 나타난다. 이유는 분자에서는 회전과 진동이 문제가 되기 때문이다. 분자에서는 전자상태가 같은 N이라도 진동상태와 회전 상태가 다른 다양한 상태가 조금씩 에너지를 달리하고 있다. 따라서 전자가 전이될 경우 조금씩 파장이 다른 빛이 나란히 흡수되게 되고 결과적으로 흡수대를 만든다. 즉, 분자에서는 회전 및 진동 에너지 준위...
참고 자료
일반화학, Julia Burdge, 청문각, 2017, 225-241
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식품의약품안전청,2007, 식품첨가물의 병용섭취에 대한 안전성 평가 연구 - 타르색소 5품목(적색 2, 40호, 청색 1호, 황색 4호, 5호)
대학물리학Ⅱ, Raymond A. Serway, John W. Jewett, 북스힐, 2020, 820-822 ,1030
(실험교재) 구강 청결제에 들어있는 식용색소의 농도 결정
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