[물리화학실험] 6. 메틸렌블루의 광표백 (보고서 점수 A+)

소개

"[물리화학실험] 6. 메틸렌블루의 광표백 (보고서 점수 A+)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험날짜
3. 실험목적
4. 이론
5. 실험기구 및 시약
6. 실험방법
7. 참고사항
8. 실험결과
9. 토의

본문내용

1. 실험제목
메틸렌블루의 광표백

2. 실험날짜
2023년 11월 3일

3. 실험목적
Methylene blue와 triethylamine 용액에 적색 레이저를 비추면 레이저 빛이 통과하는 경로에 표백 현상이 일어난다. 이러한 광표백(Photobleaching) 현상은 methylene blue가 삼중항(triplet-state) 상태의 중간체를 형성하여 전자를 받아들일 수 있는 능력이 더욱 증가하기 때문이며 이번 실험을 통해 확인한다.

4. 이론
1) 실험 기초 이론
Methylene blue 분자가 빨간 빛을 흡수하면, 단일항(singlet state)의 들뜬 상태로 여기되며 1MB+로 표시한다. 여기된 단일항 상태의 methylene blue는 바닥 상태로 돌아오거나 들뜬 상태의 삼중항(triplet)으로 변환된다. 삼중항 상태는 3MB+로 나타내며 비교적 수명이 길어서 (4.2×10-5 s) 바닥 상태보다도 더 나은 전자 수용체(electron acceptor), 즉 산화제 역할을 한다.

이 실험에서 관찰하는 광표백 현상은 광화학적 산화환원 반응 과정의 결과이다.
바닥 상태인 methylene blue는 triethylamine과 반응하지 않지만, 삼중항 상태의 들뜬 methylene blue는 triethylamine을 효과적으로 산화시킨다. 광표백 과정은 다음과 같이 요약할 수 있다.

여기서, NR3는 triethylamine 또는 다른 유사한 amine을 나타낸다.
햇빛은 광표백 반응을 일으키는데 사용될 수 있으나, 빛의 세기가 강한 붉은색의 He-Ne 레이저를 사용하면 더욱 현저한 광표백을 일으킨다(용액에 레이저 광선을 비추면 레이저 광선이 지나간 자리가 하얗게 표백됨을 볼 수 있다). 반면에 햇빛을 비추지 않은 대조 시료는 표백이 되지 않는다.

참고자료

· 없음