[화공실험] UV-Visible spectrophotometer을 이용한 미지시료의 정량 분석 결과 : Black 5의 농도를 정량 분석함으로서 기기의 기본원리 및 사용법을 숙지하고, 희석된 미지시료의 흡광도를 이용하여 농도 구한다

소개글

[화공실험] UV-Visible spectrophotometer을 이용한 미지시료의 정량 분석 결과 : Black 5의 농도를 정량 분석함으로서 기기의 기본원리 및 사용법을 숙지하고, 희석된 미지시료의 흡광도를 이용하여 농도 구한다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론
　1) 정성분석의 원리
　2) 정량분석의 원리
　3) UV-Visible의 원리

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 고찰

7. 결론

8. 참고문헌

본문내용

k 5의 농도를 구하는 실험이었다. 앞의 E.Coli 배양실험에서 이미 우리는 UV-visible spectrophotometer를 동작해봤기 때문에 PC에 연결하여 추가로 사용한다는 것 외에 Auto Zero를 설정하는 방법이나 Cuvette을 다루는 방법 등은 숙지가 되있는 상태였다. UV-Visible spectrophotometer라는 기기는 정량과 정성적 분석이 가능한 기계이다. 정량적 분석은 위의 사진에 나타나는 것처럼 Peak를 보이는 곳의 파장을 통해서 분석이 가능하다. 실제로 우리가 실험에서 이용하게 될 Black 5의 Peak는 597nm에서 최대치를 나타내고 있다. 이는 농도가 달라도 Black 5라면 597nm에서 피크가 나타난다는 것을 의미한다.
다음으로 정량분석에 필요한 값은 O.D이다. O.D는 Optical Density로 흡광도를 의미한다. 쉽게 말하자면 시료에 빛을 쏘아서 투과하는 양은 흡수된 양으로 쉽게 바꾸고 이를 사용하는 것이다. 직관적으로 생각해봐도 시료의 농도가 높다면 흡수되는 양 또한 많아서 O.D 값이 높게 나타난다. 이 값은 Beer법칙에 의해 농도에 선형으로 비례하기 때문에 미지시료의 농도를 계산하기가 쉽다. 또한 만약 농도와 O.D값을 그래프에 나타냈을 때 원점을 지나는 직선이 나오지 않는다면 실험이 어딘가 잘못되었다고 판단할 수 있다. 다행히 실험결과를 그래프로 나타냈을 때 거의 원점을 지나는 직선이 나왔기에 실험이 잘되었다고 생각할 수 있다. 또한 그래프를 그려봤을 때 Data값이 선형으로 거의 맞아 떨어졌고 1차 2차 측정 Data 모두 일정한 간격으로 정확히 측정된 것을 볼 수 있다.
기본적인 이론값이 없기 때문에 실험의 오차나 그 원인 등을 분석하고 설명할 수는 없지만 실험할 때의 주의사항을 살펴보면 처음으로 생각할 수 있는 것은 만든 용액을 완전히 혼합시켜야 한다는 점이다. 빛이 투과되고 그 값을 기준으로 흡수된 정도를 파악하는데 불균일하게 혼합되어 있다면 측정이 제대로 이루어지지 않고 그것은 Data값에 그대로 들어날 것이다. 다음으로 생각해 볼 수 있는 것은 빛이 투과되는 투명한 부분에 불순물이 묻어서 흡광도에 영향을 미칠 수 있다는 점이다. 이미 Cuvette을 다뤄봤기 때문에 이러한 실수는 하지 않았지만 이것도 정확한 실험 Data를 얻는데 중요한 요인이라고 할 수 있다. 다음으로 가장 기본적으로 중요한 것은 정확한 농도의 용액을 만드는 것이다. 실제로 피펫을 이용하여 용액을 제조하는데 피펫으로 1ml를 넣자 용기에서는 1ml를 넘는 양이 들어간 것을 보고 둘 중 무엇이 잘못된 것일까 생각해보니 피펫이 잘못되었을 가능성이 크기 때문에 우리는 용기의 용량에 맞춰서 용액을 희석 시켰다. 결과값을 보니 제법 정확한 농도의 용액을 만든 것 같다. 가장 중요한 것은 처음 100ppm Black5 용액을 만들 때 들어가는 Balck5의 양이 적은 것이 문제였는데 이것만 잘 하면 희석은 그렇게 어렵지 않은 것 같다.
실험 내용도 간단하고 우리가 흔히 고무가교에 사용된다고 알고 있는 Black5 와 증류수만을 이용한 간단한 실험이며 UV-visible spectrophotometer의 작동법과 Cuvette을 다룰 때 조심히만 다루면 크게 어려움이 없는 흥미로운 실험이었건 것 같다.
7. 결론
Black 5 용액의 최대흡수파장은 약 597nm인데 실험Data의 경우 5nm단위이기 때문에 595nm의 Data값을 얻을 수 있었고 미지의 시료 농도는 Calibration curve 의 식에 대입해서 구해본 결과 25.202ppm이 나왔다.
8. 참고문헌
네이버 백과사전
화학공정실험 / 부산대학교 화학공학과

키워드

화학실험,   화공실험,   정량 분석,   결과,   부산대,   화학공학,   미지시료,   UV-Visible spectrophotometer,   흡광도,   미지시료의 정량 분석 결과