[분석화학실험] report 7 Determination of water hardness by EDTA titration

소개글

2019년 2학기 서울여자대학교 분석화학실험 A+ 받은 레포트입니다.
틀렸던 부분은 전부 수정하였고 레포트 쓰실 때 많은 도움되시길 바랍니다. :)

목차

1. 원리
1) 물의 세기 (Water hardness)
2) EDTA (ethylenediamine tetraacetic acid)
3) 킬레이트
4) EDTA 평형
5) 형성상수
6) Lewis acid
7) EBT (Eriochrome Black T)
8) 착화합물(chelate complex)
2. 실험목적
3. 사용한 시약
4. 사용한 기기
5. 장치도
6. 실험 방법
7. 실험 결과
8. 실험 고찰
9. 참고 문헌
10. Homework

본문내용

물의 세기는 물속 Ca2+, Mg2+ 이온의 양을 이것에 대응하는 CaCO3의 ppm으로 환산하여 표시한다. 여기서 ppm 이란, 수용액의 경우에 쓰이는 것은 중량 100만분율로 예컨대 용액 1kg(106mg) 중에 포함되는 용질의 mg수로 나타낸다.
물의 세기 측정법은 Schwarzenbach에 의해 킬레이트 적정법 이 발표된 이후로 EDTA를 이용한 킬레이트 적정법을 사용하게 되었다. 킬레이트란 두 자리 이상의 리간드와 결합하는 화합물을 말하는데 이는 금속 이온을 포함하고 있는 시료 용액에 완충 용액을 가하여 일정한 pH로 조정한 다음 지시약과 킬레이트 표준액을 이용하여 적정하는 방법을 말한다.
EDTA는 ethylenediamine tetraacetic acid의 약자로 금속과 1:1 착화합물(chelate complex)를 형성한다.

<중 략>

② 실험 및 오차에 대한 고찰
(1) 51.6%라는 굉장히 큰 오차 값이 나왔다. 이 이유에 대해 고찰해보자. 이번 실험에서 우리는 많은 시료를 칭량하고 이론 값에서 벗어나는 질량을 가진 시료를 가지고 실험에 임했기 때문에 칭량 과정에서부터 오차 발생 요소가 존재했을 것이라 판단된다. Reference (15)에 의하면, 지시약법은 우리가 직접 눈으로 관찰할 수 있는 화학 지시약들은 대체로 색의 변화를 통해서 화학 반응의 변화를 확인한다. 지극히 외관상으로 관찰되는 것에 의존하기 때문에 오차는 큰 오차 값은 불가피하였을 것이라 판단된다.

(2) Unknown sample의 예상 당량점은 알지 못하였다. 하지만 표준화 실험에서 사용한 〖CaCO〗_3를 제외하고는 동일한 EDTA standard solution과 ammonia buffer solution을 사용하기 때문에 Unknown sample 종말점 부피의 오차도 클 것으로 예상된다.

참고 자료

https://www.scienceall.com/피피엠ppm-parts-per-million/ 사이언스올, 과학백과사전, 2015.9.9 ppm, 2019-11-05 검색
분석화학실험서, 서울여자대학교 화학과, P. 28 실험 이론과 방법
Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug, Analytical chemistry seventh Edition, Wiley, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, p.300-301
Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug, Analytical chemistry seventh Edition, Wiley, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, p.301-302
Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug, Analytical chemistry seventh Edition, Wiley, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, p.312
Raymod chang, Kenneth A. Goldsby, 레이먼드 창의 일반화학 제 11판 : 사이플러스, ISBN 978-89-92603-70-6, 139p 산-염기 반응
http://www.doopedia.co.kr 두산백과 doopedia, 착물 , 2019-11-07 검색
Douglass A. Skoog, 스쿠그의 분석화학강의, 제 9판, 분석화학연구회 옮김, 사이플러스, 2016.03.01,, p.430, 아미노폴리카복실산 적정
Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug, Analytical chemistry seventh Edition, Wiley, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, p.312
화학대사전, 세화, 세화 편집부, 2001. 5. 20. 산해리상수, 2019-10-01 검색
Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug, Analytical chemistry seventh Edition, Wiley, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, p.312
Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug, Analytical chemistry seventh Edition, Wiley, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, p 318-319
Douglass A. Skoog, 스쿠그의 분석화학강의, 제 9판, 분석화학연구회 옮김, 사이플러스, 2016.03.01,, p.452, 물의 세기 측정
Douglass A. Skoog, 스쿠그의 분석화학강의, 제 9판, 분석화학연구회 옮김, 사이플러스, 2016.03.01, p.321, 일차 표준 물질
화학백과, 대한화학회, 1946.7.7, 지시약 [indicator] , 2019-09-18 검색
화학대사전, 세화, 세화 편집부, 2001. 5. 20. 산해리상수, 2019-10-01 검색
http://www.doopedia.co.kr 두산백과 doopedia, 착물 , 2019-11-07 검색
화학대사전, 세화, 세화 편집부, 2001. 5. 20. 킬레이트 효과 2019-11-07 검색
Raymod chang, Kenneth A. Goldsby, 레이먼드 창의 일반화학 제 11판 : 사이플러스, ISBN 978-89-92603-70-6, p.530
Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug, Analytical chemistry seventh Edition, Wiley, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, p.305
http://www.doopedia.co.kr 두산백과 doopedia, 강전해질 2019-11-07검색
Douglass A. Skoog, 스쿠그의 분석화학강의, 제 9판, 분석화학연구회 옮김, 사이플러스, 2016.03.01,, p.441, EDTA 적정곡선
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do ? Calcium carbonate (2018-12-29 작성) 2019-11-05 검색
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do - magnesium chloride (2018-04-02 개정) 2019-11-05 검색
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do -Ammonium chloride(2018-04-02 개정) 2019-11-05 검색
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do - Ammonium hydroxide (2018-04-02 개정) 2019-11-05 검색
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do -Eriochrome Black T (2018-04-02 개정) 2019-11-05 검색
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do - Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt
(2018-04-02 개정) 2019-11-05 검색
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do - water (2018-04-02 개정) , 2019-09-12 검색
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do 안전보건공단 화학물질정보 MSDS ? Hydrochloric acid (2018-04-02 개정), 2019-09-18 검색
화학 물질 구조 사전, Mol-Instincts 화학물질 데이터베이스, 켐에쎈, hydrochloric acid, 2019-09-18 검색
http://msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do - Sodium hydroxide (2018-06-11 개정), 2019-09-25 검색
Douglass A. Skoog, 스쿠그의 분석화학강의, 제 9판, 분석화학연구회 옮김, 사이플러스, 2016.03.01,, p.38, 분석용 저울을 사용할 때 주의할 점