분광광도계를 이용한 용액의 농도 측정

소개글

분광광도계를 이용한 용액의 농도 측정에 관한 실험 보고서 입니다.
실험 원리 및 결과 처리 포함.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험원리
(1) 흡광도법
(2) 광학밀도(optical density)
(3) 흡광도에 영향을 주는 것

4. 실험기구 및 시약

5. 실험 방법

6. 실험결과

본문내용

1. 실험제목: 분광광도계를 이용한 용액의 농도 측정

2. 실험목적: 분광광도계를 이용하여 물질의 흡광도를 측정하고 미지시료의 농도를 예측한다.

3. 실험원리
(1) 흡광도법
일반적으로 빛(백색광)이 물체에 닿으면 그 빛은 물체의 표면에서 반사하는 빛, 물체의 표면에서 조금 내부로 들어간 후 반사하는 빛, 물체에 흡수되는 빛, 물체를 통과하는 빛으로 나누어지는데, 물체에 의하여 흡수되는 빛의 양은 그 농도에 따라 다르다.
따라서 이와 같은 빛의 흡수 현상을 이용하면 시료 용액 중의 빛을 흡수하는 화학물질의 양을 정량할 수 있다. 이와 같이 시료용액 또는 적당한 시약을 넣어 발색시킨 용액의 농도를 각각의 물질의 고유한 파장과 빛의 투과성질을 이용하여 측정하는 방법을 흡광도법이라고 한다. 주로 자외선 (ultraviolet, 180~320㎚)및 가시광선(visible, 320~800㎚) 영역에서 빛의 흡수를 이용한다.

(2) 광학밀도(optical density)
일정한 세기를 가진 어떤 파장의 빛이 용액층을 통과한 후, 광도가 그 일정세기로 될 때의 양.
흡광도·사진밀도라고도 한다. 세기 I0를 가진 어떤 빛이 용액층을 통과한 후에 광도가 I가 되면, 그 양은 log10(I0/I)으로 정의된다. 람베르트-베르의 법칙이 성립하는 경우에는 log10(I0/I)＝εcd의 관계가 성립한다. ε은 몰흡광계수, c는 용액의 몰농도, d는 액층의 두께를 나타낸다. 따라서 ε과 d를 알면 광학밀도 측정으로 농도 c를 결정할 수 있다.
그러나 광학밀도·흡광도 등의 정의는 상당히 애매하며, log10(I0/I)를 흡광도라 하고 흡광도를 d로 나눈 값을 광학밀도라고 하는 경우도 있다. 이 경우 O.D.는 람베르트베르의 법칙이 성립하는 한 εc와 같고, 따라서 용질의 농도에 비례한다. 그러므로 어떤 표준상황에서 O.D.를 알면 그 물질의 용액의 O.D.를 측정함으로써 농도를 구할 수 있다.

(3) 흡광도에 영향을 주는 것
그림 1에서 보는 바와 같이 빛이 시료를 통과하게 되면 시료에 의하여 빛이 흡수되기 때문에 빛의 강도는 약해진다. 시료용액을 통과한 빛의 양(transmittance, T)은 흡광물질이 존재하지 않았을 때의 빛의 강도(IO)에 대한 흡광물질이 존재할 때의 빛의 강도(I), 즉 T=I/IO로 표시되기 때문에 빛의 투과율은 항상 1보다 작으며 다음과 같이 %로 표시될 수 있다.

참고 자료

http://www.nces.go.kr/R_Study/mpaqec/instrumental/photomether/spprinciple.htm
http://home.dongguk.edu/user/ihyeo/
http://kr.dic.yahoo.com/search/enc/
http://100.naver.com/