양극벗김 전압전류법을 이용한 수용액에서의 납 이온 정량 분석 예비레포트 [분석화학실험, A+]

소개

양극벗김 전압전류법을 이용한 수용액에서의 납 이온 정량 분석 예비레포트입니다.
본 실험 과목 A+ 받았습니다. 내용적인 측면에서 자세히 작성하였습니다.

목차

1. 실험 목표
2. 실험이론
3. 기구 및 시약
4. 주의 및 참고사항
5. 실험방법
6. 예비보고서 문제
7. 결과예측

본문내용

1. 실험 목표
① 양극벗김 전압전류법의 원리를 이해한다.
② 수용액에 존재하는 납(Pb2+) 이온의 산화-환원 거동 및 농도에 따른 전류량 변화의 검정곡선을 도출한다.
③ 미지 시료 속의 납 이온 농도를 계산한다.

2. 실험이론
① 양극벗김 전압전류법(anodic stripping voltammetry, ASV)
1) 정의
- 특정 이온 종의 정량적인 측정을 위한 전기화학 분석 방법 중 하나
2) 방법
- 작업 전극에 적절한 음전압을 인가하여, 전극 표면에 대상 분석물을 전기 도금한다. (=낮은 농도의 분석물질을 1차적으로 작업 전극에 농축시킨다.)

*인가: 특정한 조건(전압, 온도, 압력 등)을 외부에서 시스템에 가하는 행위
- 양전압을 인가하여, 도금된 분석물질을 산화 및 박리한다. (=전극 표면에 농축된 물질을 다시 벗겨낸다.)
*박리: 물질의 층상 구조를 분리하거나 벗겨내는 과정
- 박리 전류를 측정한다. (=강한 산화 전류 신호를 얻어낸다.)
3) 특징
- 대상 물질의 화학적 종류 → 전극 표면에 도금되는 음전압 위치가 달라진다.
- 박리 단계에서 발생되는 전류량 ↑ → 대상 물질의 농도 ↑ (비례)
- 수용액에 존재하는 중금속의 정량 분석에 사용
- 박리 전류의 감도를 극대화하는 방법: 선형, 계단, 구형파, 펄스 형태의 전압을 인가한다.
4) 장점
- 정성 및 정량 분석이 동시에 가능하다.
5) 결과 데이터 → 전압 vs. 전류 그래프에서 특정 전압에서의 전류 피크를 관찰
- 피크 위치: 금속의 산화 전위(고유 전압)
- 피크 크기: 금속 이온 농도

② 전기화학분석을 위한 삼전극 셀 구성
1) 구성: 작업 전극(working electrode, WE), 상대 전극(counter electrode, CE), 기준 전극(reference electrode, RE) → 3전극(three electrodes)

참고자료

· 없음