[화학과 분석화학 실험] Analysis of a Mixture of Carbonate and Bicarbonate 탄산염과 탄산수소염 혼합물의 분석

소개

3. 실험 목적: 수돗물에 가장 많이 들어있는 Ca2+와 Mg2+의 양을 EDTA와 이 들 금속과 결합하는 원리를 이용하여 정량해 낼 수 있다.
4. 실험원리 및 이론
가. 물의 경도 측정
→ 물의 경도(hardness)는 물 속에 포함된 칼슘과 마그네슘의 농도에 의해 발생되는 것이다.
(1) 칼슘과 마그네슘을 많이 함유하는 물 : 경수(센물 hard water)
(2) 칼슘과 마그네슘을 적게 함유하는 물 : 연수(단물 soft water)
(가) 물에 녹아 있는 칼슘이나 마그네슘의 함량은 EDTA(ethylene diamine tetraaetic acid)를 이용한 적정법으로 정량분석 할 수 있다.
나. EDTA(ethylene diamine tetraaetic acid)
(1) 분석화학에서 착물화법 시약으로 가장 자주 사용.
(2) EDTA는 일차 표준 물질이 아니므로 일차 표준물 CaCO3에 대응하는 표준화를 필요로 한다.
(3) 양성자를 잃은 형태의 EDTA는 다음 반응들에 따라 이온과 착물을 이룰 것이다.
Ca2+ + HY3- → CaY2- + H+
Mg2+ + HY3- → MgY2- + H+
(4) 금속 착색 지시약(metallochromic indicator)은 착물과 이루지 않은 형태에 따라 다른 색을 갖는다.
...생략

목차

Analyisi of a Mixture of Carbonate and Bicarbonate
3. 실험 목적
4. 실험원리 및 이론
5.시약
6. 실험방법
**결과**
**고찰**

본문내용

6. 실험방법
가. 용액 준비
완충 용액(pH 10) : 28% 암모니아 용액 142㎖에 염화 암모늄 17.5g을 넣은 후 250㎖ 묽힌다.
EBT 지시약 : 0.2g을 triethanolamine 15㎖와 에탄올 5㎖에 녹인다.
나. Na2H2EDTA2H2O(80℃에서 1시간 말려 데시케이터에 보관한 것) 0.6g을 가열하여 녹인 후 500㎖ 메스플라스크에 묽힌다.
다. 미지 시료(수돗물 50㎖)를 250㎖ 삼각 플라스크에 취한 후 완충 용액 3㎖와 EBT 지시약 6방울 넣고 청색으로 변할 때까지 EDTA로 적정한다.
라. 위 적정을 3번 하고 각각에 대하여 50㎖의 증류수를 이용하여 바탕적정을 한 다.
마. 4개의 미지 시료에 50% NaOH 30방울(실제 계산해 보면 1~2방울만 넣어도 됨)을 넣고 2분간 흔들어 Mg(OH)2를 침전시킨다.
바. 0.1g의 hydroxynaphtol blue를 넣고 적정한다(한 시료를 재빨리 적정하여 종말점을 구한 뒤 나머지 시료는 주의 깊게 적정한다.)
사. 50㎖ 증류수로 바탕 적정을 한다.

**고찰**
이번 실험은 표준물질을 이용해서 미지 시료중에 들어있는 , 의 농도를 알아내어 미지시료에 들어있는 각 시료의 양을 알아내는 실험이었다.
우리 조에서 미지 시료는 K2CO3 - 0.16624g , NaHCO3 - 1.8251g이 서로 섞여있다는 결과가 나왔다. 처음 무개를 쟀던 시료의 질량은 2.175g 정도이지만 실험에서 나온 두시료의 총 질량은 1.99143g정도 이다. 따라서 약0.18357g 정도 차이가 나는데 이것은 실험을 하면서 미지시료 용액이 주로 비커의 벽에 붙어서 손실된 것이라 생각된다. 반면 미지시료의 K2CO3, NaHCO3의 무게백분율을 보면 91.65% 대 8.35% 정도이다. 이는 다량의 NaHCO3시료에 매우 소량의 K2CO3 사용하였다는 것인데, 이것은 상식적으로 조교님이 그렇게 섞었을리 없었을 것 같다는 생각이 든다.

참고자료

· Gibert W. Castellan, PHYSICAL CHEMISTRY, Third edition, University of Maryland.
· Rovert H. Perry, Perry;s Chemical Engineer`s Hand book, 6th edition, Mc Graw-Hill, singapore, 1985
· 분석화학 Daniel C.Harris 자유아카데미