요오드 적정을 이용한 아황산나트륨 순도 측정

본 내용은 " [무기소재화학실험 A+ 레포트] 요오드 적정 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2025.04.09

문서 내 토픽

• 1. 산화-환원 적정 (Redox Titration)

  산화-환원 적정은 산화제와 환원제 사이의 산화-환원 반응을 기반으로 하는 정량분석 방법입니다. 이 실험에서는 요오드(I₂)를 산화제로, 티오황산나트륨(Na₂S₂O₃)을 환원제로 사용하여 아황산나트륨의 순도를 측정했습니다. 산화-환원 지시약은 적정의 종점을 결정하는 데 사용되며, 산화된 색과 환원된 색이 다르게 나타나는 특성을 이용합니다.

• 2. 역적정 (Back Titration)

  역적정은 적정 실험을 반대로 수행하는 방법으로, 알려진 과량의 표준시약을 용액에 추가한 후 과잉을 적정합니다. 이 실험에서는 일정 과잉량의 요오드 표준용액에 아황산나트륨을 가한 후 남아있는 요오드를 티오황산나트륨으로 역적정하여 아황산나트륨의 순도를 구했습니다. 역적정은 종말점이 정상 적정보다 식별하기 쉽거나 반응속도가 느린 경우에 유용합니다.

• 3. 표준용액 제조 및 표정

  표준용액은 적정에서 사용하는 농도가 정확히 알려진 용액입니다. 이 실험에서는 0.1N KI·I₂ 용액, 0.1N Na₂S₂O₃ 용액, 0.1N KMnO₄ 용액을 제조했습니다. 표정은 대략의 농도를 갖는 용액의 농도를 정확하게 측정하는 과정으로, 이 실험에서 요오드 표준용액의 표정된 농도는 0.1013N이었습니다.

• 4. 요오드-전분 지시약 (Iodine-Starch Indicator)

  전분은 요오드와 반응하여 강렬한 청흑색을 생성하는 특성이 있어 요오드 적정의 지시약으로 널리 사용됩니다. 이 실험에서는 전분용액 2ml를 지시약으로 사용하여 적정의 종말점을 판단했습니다. 용액이 갈색에서 담황색으로 변한 후 전분을 넣으면 청흑색으로 변하고, 적정이 진행되면서 투명해지는 시점을 종말점으로 설정했습니다.

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• 1. 산화-환원 적정 (Redox Titration)

  산화-환원 적정은 분석화학에서 매우 중요한 정량분석 기법입니다. 이 방법은 산화제와 환원제 사이의 전자 이동을 이용하여 물질의 농도를 결정합니다. 특히 과망간산칼륨이나 중크롬산칼륨 같은 강력한 산화제를 사용할 때 지시약 없이도 색상 변화로 종말점을 판단할 수 있어 실용적입니다. 다만 반응의 속도, 온도, pH 등 여러 변수가 정확도에 영향을 미치므로 실험 조건을 엄격히 관리해야 합니다. 산업 현장에서 수질 분석, 의약품 검사, 식품 분석 등 다양한 분야에 널리 적용되고 있어 그 가치가 매우 높습니다.

• 2. 역적정 (Back Titration)

  역적정은 직접 적정이 불가능한 경우에 매우 유용한 분석 기법입니다. 과량의 표준용액을 시료에 가한 후 남은 표준용액을 다시 적정하는 방식으로, 직접 측정이 어려운 물질의 함량을 간접적으로 결정할 수 있습니다. 이 방법은 반응이 느리거나 적절한 지시약이 없을 때, 또는 시료가 고체 형태일 때 특히 유용합니다. 다만 두 번의 적정 과정을 거치므로 오차가 누적될 수 있다는 단점이 있습니다. 정확한 결과를 얻기 위해서는 각 단계에서 신중한 조작과 정밀한 측정이 필수적입니다.

• 3. 표준용액 제조 및 표정

  표준용액의 제조와 표정은 정량분석의 기초이며, 분석 결과의 신뢰성을 좌우하는 핵심 과정입니다. 표준용액은 정확한 농도를 가져야 하므로 일급 시약과 정밀한 저울, 부피 측정 기구를 사용해야 합니다. 표정 과정에서는 표준물질을 이용하여 실제 농도를 확인하므로, 표준물질의 순도와 보관 상태가 매우 중요합니다. 습도, 온도 변화에 따른 용액의 농도 변화도 고려해야 하며, 정기적인 재표정을 통해 용액의 안정성을 확보해야 합니다. 이러한 세심한 관리가 분석의 정확도와 재현성을 보장합니다.

• 4. 요오드-전분 지시약 (Iodine-Starch Indicator)

  요오드-전분 지시약은 산화-환원 적정에서 가장 널리 사용되는 지시약으로, 그 특성이 매우 우수합니다. 요오드와 전분이 형성하는 청색 착물은 색상이 뚜렷하고 종말점 판정이 용이하며, 가역적 반응으로 인해 높은 정확도를 제공합니다. 특히 산화제의 적정에서 요오드가 산화되어 색이 사라지는 현상을 이용하면 매우 정확한 측정이 가능합니다. 다만 요오드는 휘발성이 있고 빛에 민감하므로 보관 조건이 중요하며, 전분 용액도 시간이 지나면서 효과가 감소할 수 있습니다. 이러한 특성을 이해하고 적절히 관리한다면 신뢰할 수 있는 분석 결과를 얻을 수 있습니다.