일반화학실험-구강청결제에 들어있는 식용색소의 농도결정(예비레포트)

소개

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목차

I. 실험목표

II. 이론

III. 기구 및 시약

IV. 실험 방법
Part I: 식용색소 용액의 흡수 스펙트럼
Part II: 표준곡선(standard curve) 또는 검정곡선(calibration curve)의 작성

V. 실험 후 처리

본문내용

실험목표
물질에 쪼여주는 빛의 파장을 변화시키며 흡광도를 측정하면 물질의 흡수 스펙트럼 그래프를 구할 수 있다. 미지시료의 흡광도를 안다면 램버트 비어 법칙을 이용하여 미지시료의 몰농도를 알 수 있다. 미지시료의 흡광도를 표준곡선과 비교하여 농도를 결정할 수 있다.

이론
흡광도는 광학밀도(optical density, O.D.)라고 하며 어떤 물질에 빛을 쪼였을 때 투과율의 음의 상용로그값으로 정의된다. 투과율은 (투과된 빛의 양, I)/(입사된 빛의 양, I0)로 정의된다. 흡광도는 용액의 농도에 선형적으로 비례하므로, 보통 단색광을 쪼여 용액의 농도를 측정할 때 이를 활용한다.

램버트-비어의 법칙(Lambert-Beer’s law)
빛의 세기가I0인 빛이 길이가 L이며 농도가 c인 시료를 지나서 투과한 빛의 세기가 I 일때 아래와 같은 식이 성립함을 경험적으로 발견하였다.
I = I0 10-εcL
ε은 몰 흡수계수(molar absorption coefficient) 라고 불린다. 이는 물질마다 고유한 값을 지닌다. 실제 용액 1 M 당 흡수도는 몰 흡수계수와 다른데, 그 이유는 램버트-비어의 법칙에서 상용지수를 사용했기 때문이다.
ε= α/2.303
(몰 흡수계수, molar abmolar extinction coefficient, α는 몰 흡수도이며 2.303은 ln 10 값이다)
램버트-비어의 식을 투과율 (T = I/I0)로 나타내면
A = log10 (I0/I) = log10 (1/T) = -log10 T = εcL

흡수 스펙트럼
각 원자는 특정한 에너지 준위들의 분포를 가지고 있으므로 특정한 파장의 빛을 흡수한다. 원자를 지나온 빛의 스펙트럼을 관찰하면 특정한 파장이 비어 있는 것을 알 수 있는데, 이들의 분포를 흡수 스펙트럼이라고 한다. 흡수 스펙트럼을 읽으면 원자가 어떤 에너지 준위를 갖는지를 알 수 있다. 이를 원자 분광학이라고 한다.

참고자료

· 없음