분석화학실험 A+ ( 예비 레포트 ) 과망간산 포타슘을 이용한 화학적 산소 요구량 측정

소개

"분석화학실험 A+ ( 예비 레포트 ) 과망간산 포타슘을 이용한 화학적 산소 요구량 측정"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
과망간산 포타슘(KMnO4)에 의한 산화-환원 반응과 역적정을 이용한 화학적 산소 요구량(chemical oxygen demand, COD) 측정 원리를 이해하고, 하수나 폐수의 COD 값을 구한다.

2. 실험 이론
1. 화학적 산소 요구량 (COD)
수중 생물들은 물에 녹아 있는 산소로 호흡하며 살아간다. 하수나 폐수에 포함된 유기물이 미생물에 의해 분해될 때 물 속의 산소를 소비하게 되는데, 유기물의 양이 많을수록 물 속의 용존 산소량이 줄어든다. COD는 물의 오염도를 간접적으로 나타내는 지표로서, 물 속에 있는 유기물과 아질산염이나 황화물 같은 환원성 무기물을 강력한 산화제를 사용하여 화학적으로 산화시킬 때 소모되는 산소의 양을 ppm(mg/L)으로 나타낸 값이다. 물의 오염도가 높을수록 유기물의 양이 증가하기 때문에 산화에 필요한 산화제의 양이 늘어나게 되고 높은 COD 값을 보인다. 또 하나의 수질 오염 지표로서 생화학적 산소 요구량(biochemical oxygen demand, BOD)이 있는데, BOD는 호기성 박테리아가 물 속에 있는 유기물을 분해하는데 필요한 산소 소모량을 의미한다. BOD 측정에는 5~20일이 소요되는 반면, COD는 2~3시간 안에 측정이 가능하고 실험이 간편해서 신속한 수질 오염 분석에 유리하다.
COD 측정을 위한 산화제로서 다이크로뮴산 포타슘(K2Cr2O7)과 KMnO4이 사용된다. K2Cr2O7법은 산화율이 80% 이상으로 측정에 2~3시간 소요되는 반면, KMnO4법은 약 60%의 산화율을 나타내며 30분에서 1시간의 측정 시간이 필요하다. 우리나라는 COD 공정 시험법으로 산성 KMnO4법을 채택하고 있는데, 염소 이온이 2,000mg/L 이하인 시료에 적합하다. 염소 이온 농도가 2,000mg/L 이상인 경우에는 염기성 KMnO4법을 사용한다.

참고자료

· Daniel C. Harris, “Quantitative Chemical Analysis” 8th Ed., Freeman, 2010
· 박규순 외, “일반화학실험.” 국민대학교 출판부, 2015
· “수질오염공정시험기준” 제 2016-65호 환경부, 2016
· Oxtoby, D. W. et al., “principles of Modern Chemistry”, 5th edition Belont: Thomson Brooks/Cole, 2003
· Potassium manganate – 안전보건공단 화학물질정보 MSDS, 2023년 05월 19일, msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do
· Sodium oxalate – 안전보건공단 화학물질정보 MSDS, 2023년 05월 19일, msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do
· Sulfuric acid – 안전보건공단 화학물질정보 MSDS, 2023년 5월 19일, msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do
· Silver sulfate – 안전보건공단 화학물질정보 MSDS, 2023년 5월 19일, msds.kosha.or.kr/kcic/msdsdetail.do
· Britannica Visual Dictionary, 실험기구, 2023년 5월 19일, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1838858&cid=49078&categoryId=49078
· 도금기술용어사전, 메스플라스크, 2023년 5월 19일, https://terms.naver.com/entry.naver?docId=653449&cid=42326&categoryId=42326