비타민 정 중의 철 정량(Spectrophotometric Determination of Iron in Vitamin tablets)

문서 내 토픽

1. 철 정량

이번 실험에서는 spectrophotometry를 통해 일양약품의 '비타알부정' 1정에 함유된 Fe의 함량을 정량했다. spectrophotometer로 o-phenanathroline으로 처리한 다양한 농도의 Fe standard solution absorbance를 측정한 후, 그를 바탕으로 flask 내 Fe의 함량(mu g)을 x축으로 하고 absorbance를 y축으로 한 calibration curve를 얻어 sample solution의 absorbance로부터 sample 내 Fe의 함량을 결정했다.
2. o-phenanthroline을 이용한 철 정량

Fe^{2+}는 visible을 흡수하지 않지만 o-phenanthroline과 complex를 형성하면 510nm 부근의 파장을 강하게 흡수하여 spectrophotometry를 이용할 수 있기 때문이다. 이를 위해서는 우선 vitamin tablet에 함유된 Fe를 산에 녹인 후 hydroquinone을 reducing agent로 사용하여 Fe^{2+}로 환원시켜야 했다.
3. calibration curve 작성

Fe standard solution의 농도(39.98_{8} mu g/mL)에 flask 2에 가한 Fe standard solution의 부피(1.00mL)를 곱함으로써 flask 2 내 Fe의 함량(39.98_{8} mu g)을 계산했다. 나머지 4개의 flask 내 Fe의 양도 이와 동일한 방법으로 계산했다. 이를 바탕으로 least square method를 통해 구한 x축이 flask 내 Fe의 양(mu g)이고 y축이 absorbance인 calibration curve를 얻었다.
4. sample 내 철 함량 계산

calibration curve의 직선의 방정식에 sample solution인 flask 6의 absorbance(y값)를 대입함으로써 flask 6 내 Fe의 양(x값)을 구할 수 있었다. 이를 통해 sample solution의 Fe의 농도와 tablet에 함유된 총 Fe의 질량을 계산할 수 있었다.
5. 실험 결과 및 고찰

실험 결과, tablet에 함유된 Fe의 양은 21.1mg이었다. 문헌에 따르면 '비타알부정'의 tablet에 들어있는 Fe의 양은 20mg으로, 측정값(21.1mg)은 문헌값(20mg)과 비교했을 때 1.1mg의 오차와 5.5%의 % error를 보이는 값이다.

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1. 철 정량

철 정량은 화학 분석에서 매우 중요한 과정입니다. 철은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 금속이기 때문에 정확한 철 함량 측정은 필수적입니다. 철 정량 실험에서는 시료 전처리, 적절한 분석 방법 선택, 정량 분석 등의 단계가 중요합니다. 이 과정에서 실험 오차를 최소화하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻는 것이 중요합니다. 또한 철 정량 실험 결과는 제품 품질 관리, 환경 모니터링, 의학적 진단 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.
2. o-phenanthroline을 이용한 철 정량

o-phenanthroline은 철 정량에 널리 사용되는 착화제입니다. o-phenanthroline은 Fe2+와 반응하여 붉은색의 안정한 착물을 형성하므로, 이를 이용하면 비색법으로 철 함량을 정량할 수 있습니다. o-phenanthroline 방법은 간단하고 신속하며 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있어 널리 활용됩니다. 다만 시료 전처리, pH 조절, 반응 시간 등의 실험 조건을 최적화해야 하며, 다른 금속 이온의 방해 효과를 고려해야 합니다. 따라서 o-phenanthroline을 이용한 철 정량 실험에서는 실험 조건 확립과 방해 요인 제거가 중요합니다.
3. calibration curve 작성

calibration curve는 정량 분석에서 매우 중요한 도구입니다. calibration curve를 통해 미지 시료의 농도를 정확하게 결정할 수 있습니다. calibration curve 작성 시에는 표준 용액의 농도 범위, 측정 방법, 반복 측정 등을 고려해야 합니다. 또한 직선성, 상관계수, 검출한계 등의 통계적 분석을 통해 calibration curve의 신뢰성을 확인해야 합니다. calibration curve 작성이 부적절하면 정량 결과에 큰 오차가 발생할 수 있으므로, 이 과정에 세심한 주의를 기울여야 합니다.
4. sample 내 철 함량 계산

sample 내 철 함량 계산은 정량 분석의 최종 단계입니다. 이 단계에서는 calibration curve를 이용하여 측정된 흡광도 값으로부터 시료 중 철 농도를 계산합니다. 이때 시료 희석 배수, 시료량, 반응 부피 등의 실험 조건을 정확히 고려해야 합니다. 또한 통계적 분석을 통해 결과의 정확성과 신뢰성을 평가해야 합니다. 시료 내 철 함량 계산은 실험 전 과정의 오차를 종합적으로 반영하므로, 이 단계에서 발생한 오차를 최소화하는 것이 중요합니다.
5. 실험 결과 및 고찰

실험 결과 및 고찰 단계에서는 실험 전반에 걸친 내용을 종합적으로 분석하고 평가합니다. 이 단계에서는 실험 목적 달성 여부, 실험 방법의 적절성, 결과의 정확성과 신뢰성, 오차 분석, 개선 방안 등을 논의합니다. 실험 결과 및 고찰은 실험의 전체적인 타당성을 판단하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한 이를 통해 실험 과정의 문제점을 파악하고 향후 실험 설계 및 수행에 반영할 수 있습니다. 따라서 실험 결과 및 고찰 단계에서는 객관적이고 심도 있는 분석이 필요합니다.

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