물의 경도(EDTA 착화물 형성) 예비보고서

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 과정
4. 시약조사
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적 : CaCO3 표준용액과 EDTA 완충용액, EDTA 표준용액을 이용해 시료로 이용되는 물의 경도를 측정한다.

2. 실험 원리
1) 물의 경도
- 물의 경도는 비누가 침전되는 물의 용량을 나타내는 척도로써 이해된다. 비누는 물에 존재하는 칼슘 이온과 마그네슘 이온에 의해 의해 주로 침전된다. 그 외에도 다가 금속, 수소 이온에 의해서도 침전된다. 그러나 칼슘 이온과 마그네슘 이온이 자연수에 상당량 존재하므로 물의 경도는 물에 존재하는 탄산칼슘의 양으로 표시된 칼슘 이온과 마그네슘의 총농도로 정의한다. 경도는 보통 탄산(일시적인 경도)/비탄산(영구적인 경도) 경도로 구분된다. 일시적인 경도는 물을 끓여 없앨 수 있지만 영구적인 경도는 물을 끓이는 방식으로는 제거할 수 없다. 물의 경도에 따라 다음과 같이 구분할 수 있다.

구분 mg/L as CaCO3
Soft 0-43
Slightly Hard 43-150
Moderately Hard 150-300
Hard 300-450
Very Hard Over 450

[표1. 물 속 탄산의 ppm에 따른 물의 종류]
2) 적정(titration)
- 농도를 정확하게 아는 표준용액을 미지의 다른 용액에 두 용액의 반응이 완전히 이루어질 때까지 서서히 첨가해 미지 용액의 농도를 구하는 실험. 적정에 사용한 미지 용액과 표준 용액의 부피를 알면 표준 용액의 농도를 이용해 미지 용액의 농도를 계산할 수 있다.

3) 리간드(ligand)
- 착이온에서 금속에 결합된 분자나 이온을 의미한다. 금속 원자와 리간드 사이의 상호작용을 루이스 산-염기 작용을 생각할 수 있다. 전자를 금속 원자에게 제공하는 루이스 염기로 작용한다. 주개 원자의 수에 따라 한 자리, 두 자리, 여러 자리 리간드로 분류한다.

4) 착화물
- 중심 금속 양이온에 하나 이상의 분자 혹은 이온이 결합하여 형성된 화합물. 전이 금속은 완전히 채워지지 않은 d오비탈을 가지고 있기에 착화합물을 형성하려는 경향을 보인다.

참고자료

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· 안전보건공단 화학물질정보 (http://msds.kosha.or.kr/)
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· Fritz Scholz, <Chemical Equilibria in analytical chemistry>, springer, 2019, p.179
· Sri Krishna, <Kirshna's Engineering Chemistry>, Krishna Prakashan Media, 2017, p.338
· Aditi Pal, <Determination of the hardness of drinking packaged water of Kalyani area, West Bengal>, Netaji Subhas Chandra Bose Institute of Pharmacy, 2018, p.203, 204
· P.Ramya, <A study on the estimation of hardness in ground water samples by EDTA tritrimetric method>, International Journal of Recent Scientific Research, 2015, p.1