분석화학 (환경분야) Alkalinity 알칼리도 측정 실험

소개

분석화학중에서도 환경공학에서 주로 다루는 환경분석화학및 실험과목에서 작성한 Report이며, 이번에 올린 것은 Alkalinity 알칼리도 측정 실험을 다루었습니다. 알칼리도, 당량, 노말 농도 등의 기본이론부터 시약제조 방법, 계산, 토의 (Discussion)까지 기재되어 있습니다.

목차

1) Object & Theory
2) Experimental Process (실험 과정)
3) Reagents & Apparatus (시약 및 기구)
4) 시약및 검수 조제과정
5) Observation & Result (실험 관찰 및 결과)
6) Discussion (토의)
7) Acidity Pre-Report
8) Reference (참고문헌)

본문내용

Object)
알칼리도의 개념을 이해 할 수 있고 검수에 대한 산도를 페놀프탈레인과 메틸 오렌지를 이용하여 가시적으로 확인 할 수 있고, 그 안의 과정에서 차원분석(환산 인자)을 이용하여 검수에 대한 PH의 농도를 측정 할 수 있다.

Theory)
알칼리도:
검수에 포함된 알칼리 성분이 중화할 때 필요한 산액의 소비량을 구해 그 양을 탄산칼슘()으로 환산하여 PH등을 표기 한다. 즉, 알칼리(염기성)물질이 검수에 녹아있는 정도를 표기 하는 개념이다. PH의 변화를 가시적으로 포착하기 위해서 일반 적으로 검수에 지시약으로서 페놀프탈레인이나 메틸오렌지를 가하고, 이것을 이미 농도를 알고 있는 염산(표준 용액)을 이용하여 중화 적정하여 정한다.

여기서 왜 산액의 소비량을 탄산칼슘으로 환산하여 표기하는 것일까?
＊탄산칼슘 로 표시하는 것은 물속에 들어 있는 이온의 양(당량)을 쉽게 표기 할 수 있기 때문이다. 는 우연히도 분자량이 100이기 때문에 g당량은 50이 된다. 따라서 계산시 매우 쉽게 쓰일 수 있는 숫자 이므로 로 환산하여 사용 하는 것이다.

당량(equivalent):
당량이란 무엇일까? 정의를 보편적으로 내려 보자면, 일반적으로 화학반응에서 화학량론적으로 각 원소나 화합물에 할당된 일정한 물리량이다.

보통 수식적인 정의로 따져보면, 이 된다. 예를 들어보자.
산소원자(O)는 이므로 이다. (단, 이때 조심해야 할 것은 우리가 gmol에서 g을 생략하고 mol을 통상적으로 사용하는 거와 같이 당량 또한 g당량에서 g을 생략하여 사용하는 거와 같다.)
당량의 개념은 여기서 끝나지 않는다. 산, 염기에서 당량을 따질 시에는 좀 더 편하게 ‘수소 1g당 반응하는 원자의 질량’이라고 정의 할 수 있다. 이 정의는 여기서 파생된 것으로, 일반적이지는 않지만 그 과정을 예시로서 밝혀 보자.

참고자료

· 일반화학/ BROWN, LEMAY, BURSTEN, MURPHY, WOODWARD/ 자유아카데미 (PEARSON)/ 제 12판/ 26~29p, 104~106p, 152~154p, 156~157p,
· 최신분석화학/ Daniel C.Harris/ 자유아카데미/ 제 5판/ 23~24p
· 고등 High Top 화학2/ 김봉래 김득호/ 두산동아/ 7차 / 184~185p