Fajans법과 Mohr법을 이용한 염화이온의 정량

문서 내 토픽

1. 침전적정법

침전적정은 용해도가 매우 낮은 이온 화합물을 생성하는 분석법으로 19세기부터 널리 사용되었습니다. 종말점 검출에 전극이나 지시약을 사용하며, Ag+로 적정하는 은적정법(argentometric titration)이 있습니다. 주요 방법으로는 Fajans 적정, Mohr 적정, Volhard 적정이 있으며, 각각 다른 지시약과 원리를 사용하여 할로겐화 이온을 정량합니다.
2. Fajans 적정법

흡착지시약을 사용하는 방법으로, Ag+를 Cl-에 첨가할 때 당량점 전후로 침전물 표면의 전하가 음에서 양으로 급격히 변합니다. 음이온성 염료인 지시약이 양전하 표면에 흡착되면 색이 변하여 종말점을 나타냅니다. AgCl에는 다이클로로플루오레세인이 널리 사용되며, 녹황색에서 분홍색으로 변합니다. 작은 입자 크기와 낮은 전해질 농도 유지가 중요합니다.
3. Mohr 적정법

크롬산 이온(CrO4-)을 지시약으로 사용하여 Ag+ 이온으로 할로겐화 이온을 적정합니다. AgCl 침전물은 흰색이며, 종말점 이후 첨가된 Ag+는 크롬산 이온과 반응하여 붉은 벽돌색 침전물을 형성합니다. 적정오차 보정을 위해 바탕적정을 수행해야 합니다.
4. Volhard 적정법

Ag+ 이온을 싸이오시안산 이온(SCN-)으로 적정하는 간접적정 방법입니다. 생성되는 침전물은 흰색이며, 지시약으로 철(III) 이온(Fe3+)을 사용합니다. 종말점 이후 SCN-은 Fe3+와 반응하여 붉은색 착물을 형성합니다. Cl- 분석 시 AgCl을 여과한 후 남은 Ag+만 적정하며, 강산성 조건에서 수행합니다.

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1. 침전적정법

침전적정법은 분석화학에서 중요한 정량분석 기법으로, 적정액과 피적정액이 반응하여 침전물을 형성하는 원리를 이용합니다. 이 방법은 할로겐화물이나 황산염 등의 음이온을 정량할 때 매우 유용하며, 반응이 명확하고 재현성이 우수한 장점이 있습니다. 특히 은염 침전적정은 역사적으로 오랫동안 사용되어온 신뢰할 수 있는 방법입니다. 다만 침전 생성 속도, 침전의 순도, 그리고 종말점 판정의 정확성이 분석 결과에 영향을 미칠 수 있으므로 신중한 조작이 필요합니다. 현대에는 기기분석법의 발전으로 사용 빈도가 감소했지만, 기본적인 분석 원리를 이해하는 데 여전히 중요한 역할을 합니다.
2. Fajans 적정법

Fajans 적정법은 흡착 지시약을 이용한 침전적정의 한 종류로, 특히 염화물 정량에 효과적입니다. 이 방법은 플루오레세인 같은 유기 지시약이 침전 표면에 흡착되는 성질을 이용하여 종말점을 판정합니다. 침전이 완전히 형성된 후 과량의 적정액이 첨가될 때 지시약의 색 변화가 명확하게 나타나므로 종말점 판정이 비교적 용이합니다. 이 방법의 장점은 빠른 반응 속도와 높은 정확도이며, 다양한 할로겐화물 분석에 적용 가능합니다. 다만 pH 조절이 중요하고, 일부 양이온의 간섭을 받을 수 있다는 제한점이 있습니다.
3. Mohr 적정법

Mohr 적정법은 가장 오래되고 널리 사용되는 침전적정 방법으로, 염화물 정량에 표준적인 기법입니다. 이 방법은 질산은 표준용액으로 염화물을 적정한 후, 크롬산염을 지시약으로 사용하여 종말점을 판정합니다. 염화물 침전이 완전히 형성된 후 과량의 은이온이 크롬산염과 반응하여 적색 침전을 형성하므로 종말점이 명확합니다. 이 방법의 주요 장점은 간단하고 신뢰성이 높으며, 비용 효율적이라는 점입니다. 다만 중성 또는 약산성 조건에서만 적용 가능하고, 크롬산염 농도 조절이 정확도에 영향을 미치므로 주의가 필요합니다.
4. Volhard 적정법

Volhard 적정법은 역적정 방식의 침전적정으로, 은염 침전이 형성되지 않는 환경에서 할로겐화물을 정량할 수 있는 장점이 있습니다. 이 방법은 과량의 질산은을 첨가한 후 남은 은을 로다나이드로 역적정하고, 철(III) 지시약으로 종말점을 판정합니다. 특히 브롬화물이나 요오드화물 같은 할로겐화물 정량에 효과적이며, 산성 조건에서도 적용 가능하다는 장점이 있습니다. 또한 침전이 천천히 형성되는 경우에도 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 다만 두 번의 적정이 필요하므로 절차가 복잡하고, 로다나이드 표준용액의 안정성 관리가 중요합니다.

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