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분석화학실험 A+ ( 예비 레포트 ) EDTA 표준용액 제조 및 표준화

"분석화학실험 A+ ( 예비 레포트 ) EDTA 표준용액 제조 및 표준화"에 대한 내용입니다.
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한컴오피스
최초등록일 2023.08.31 최종저작일 2023.04
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분석화학실험 A+ ( 예비 레포트 ) EDTA 표준용액 제조 및 표준화
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    소개

    "분석화학실험 A+ ( 예비 레포트 ) EDTA 표준용액 제조 및 표준화"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. 실험 목표
    2. 실험 이론
    3. 주의 및 참고사항
    4. 실험기구 및 시약
    5. 실험 방법
    6. 예비레포트 문항
    7. 참고문헌

    본문내용

    1. 실험 목표
    가장 널리 사용되는 킬레이트제인 EDTA의 성질과 특성에 대하여 이해한다. 그리고 일반적으로 널리 사용하는 EDTA 시약을 이용하여 용액을 제조한 뒤 일차표준물질인 탄산칼슘으로 제조한 표준용액을 이용하여 EDTA 용액의 정확한 농도를 결정한다.

    2. 실험 이론

    1. EDTA
    EDTA 는 분석화학에서 가장 널리 사용되는 킬레이트제(chelator) 이며, 직접적정법, 치환적정법, 역적정법 등 다양한 적정법을 사용하면 EDTA 로 주기율표상 대부분의 원소를 분석할 수 있다.

    그림 EDTA의 구조

    그림1에서 보는 바와 같이 EDTA는 수소이온을 받거나 내줄 수 있는 두 개의 아민 그룹과 네 개의 카르복실산 그롭을 가진 육양성자성 산(Hexaprotic acid) 이다. 그림1은 중성형태의 EDTA를 보여준 것이며, 내줄 수 있는 수소 이온을 모두 잃은 상태(fully basic form) 의 EDTA 는 이다. 육양성자성 산인 EDTA는 6개의 pKa값을 갖는데, 처음 네 개는 카르복실산 그룹에 해당하며 (pKa1~4=0.0, 1.5, 2.00, 2.69), 나머지 두 개는 아민 그룹에 해당한다(pKa 5~6=6.13, 10.37),
    EDTA는 알칼리 금속을 제외한 대부분의 금속과 1:1로 안정한 착물을 형성한다. 그런데 EDTA 적정에서 용액의 pH 가 너무 낮으면, 금속과 결합하는 EDTA 형태인 의 몰분율이 매우 작게 되어 안정한 착물을 형성할 수 없게 된다.
    가장 일반적으로 사용하는 EDTA 시약은 (분자량이 372.24g/mol) 이며, 이 물질을 이용하여 표준용액을 제조할 경우에는 보통 일차표준물질인 탄산칼슘()을 이용하여 표준화한다.

    3. 주의 및 참고사항
    EDTA 표준용액은 제조 후에 폴리에틸렌 병에 보관하도록 한다. 유리병에 보관할 경우 유리에서 녹아 나오는 미량의 금속 이온들과 착물을 형성하기 때문에 보관 시간이 길어지면 길어질수록 EDTA의 농도가 감소하게 된다.

    참고자료

    · 박종성, 『분석화학실험 』, 사이플러스, 2018년 3월 1일, 64p-68p
    · https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do#n
    · 표준국어대사전, 데시케이터, 2023년 5월 9일, https://ko.dict.naver.com/#/entry/koko/c84886511869469ab738a0b0864beb0f
    · 한샘과학, EBT, 2023년 5월 9일, http://hssci.co.kr/product/ebt%EC%A7%80%EC%8B%9C%EC%95%BDeriochrome-black-t-indicator/26733/
    · Britannica Visual Dictionary, 실험기구, 2023년 5월 9일, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1838858&cid=49078&categoryId=49078
    · 도금기술용어사전, 메스플라스크, 2023년 5월 9일, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=653449&cid=42326&categoryId=42326
    · 두산백과, pH 미터, 2023년 5월 9일,
    · https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1249763&cid=40942&categoryId=32251
    · 안전보건공단 화학물질정보, 염화수소, 2023년 5월 9일, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
    · 안전보건공단 화학물질정보, 탄산칼슘, 2023년 5월 9일,
    · https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
    · 안전보건공단 화학물질정보, 에틸렌다이아민테트라아세트산, 2023년 5월 9일, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do#n
    · 안전보건공단 화학물질정보, 암모니아용액, 2023년 5월9일, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do#n
    · 안전보건공단 화학물질정보, 염화암모늄, 2023년 5월 9일, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do
    · 안전보건공단 화학물질정보, 트리에탄올아민, 2023년 5월 9일, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do#n
    · 안전보건공단 화학물질정보, 에탄올, 2023년 5월 9일, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do#n
    · 안전보건공단 화학물질정보, 에리오크롬 black T, 2023년 5월 9일, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/kcic/msdsdetail.do#n
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    • 1. EDTA의 성질과 특성
      EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid)는 화학적으로 매우 안정한 화합물로, 다양한 금속 이온과 강한 착물을 형성하는 특성을 가지고 있습니다. EDTA는 6개의 배위 자리를 가지고 있어 금속 이온을 강하게 결합할 수 있으며, 이로 인해 금속 이온을 효과적으로 킬레이트화할 수 있습니다. 또한 EDTA는 수용액에서 해리되어 음이온을 형성하므로, 다양한 pH 범위에서 안정하게 존재할 수 있습니다. 이러한 EDTA의 특성은 분석화학, 의약품 제조, 환경 정화 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 EDTA는 중금속 제거, 수질 개선, 의약품 안정화 등에 널리 사용되고 있습니다.
    • 2. EDTA 표준용액 제조 및 표준화
      EDTA 표준용액 제조 및 표준화는 정량 분석에 있어 매우 중요한 과정입니다. EDTA 표준용액은 일반적으로 EDTA 나트륨염을 정제하여 제조하며, 이때 정제도와 수분 함량 등을 고려해야 합니다. 표준화 과정에서는 EDTA 표준용액과 금속 이온 표준용액을 이용하여 적정 실험을 수행하여 EDTA 용액의 농도를 정확히 결정해야 합니다. 이 과정에서 적정 지시약, 완충용액, 온도 등 다양한 실험 조건을 최적화해야 합니다. 정확한 EDTA 표준용액 제조와 표준화는 후속 분석 실험의 신뢰성과 정확성을 보장하는 데 필수적입니다. 따라서 이 과정에 대한 철저한 이해와 숙련도가 요구됩니다.
    • 3. Erichrome Black T 지시약
      Erichrome Black T는 금속 이온과 착물을 형성하는 대표적인 지시약 중 하나입니다. 이 지시약은 EDTA 적정에서 널리 사용되며, 특히 칼슘 및 마그네슘 이온의 정량 분석에 유용합니다. Erichrome Black T는 금속 이온과 결합할 때 적색에서 청색으로 변색되는 특성을 가지고 있어, EDTA 적정 종말점 검출에 활용됩니다. 이 지시약은 pH 범위, 완충용액 조건, 반응 시간 등에 따라 변색 양상이 달라질 수 있으므로, 적정 조건 최적화가 중요합니다. 또한 Erichrome Black T는 다른 금속 이온과도 반응할 수 있어 선택성이 낮은 편이므로, 이를 고려한 적정 방법 개발이 필요합니다. 전반적으로 Erichrome Black T는 EDTA 적정에서 널리 사용되는 유용한 지시약이지만, 적정 조건 및 선택성 등에 대한 충분한 이해가 요구됩니다.
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