지하수 내의 Ca2+, Mg2+의 EDTA적정

소개글

지하수 내의 Ca2+, Mg2+의 EDTA적정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

◆ 실험목적

◆ 실험이론

◆ 실험방법

◆ 실험결과

◆ 실험고찰

본문내용

기 때문에 결합하여 침전되기 때문이다. 칼슘과 마그네슘을 많이 함유하는 물을 센물이라 하고 칼슘과 마그네슘을 적게 함유하는 물을 단물이라고 한다. 물에 녹아 있는 칼슘이나 마그네슘의 함량은 EDTA를 이용한 적정법으로 정량분석 할 수 있다.
이번 실험은 EDTA와 EBT를 이용하여 천연수에 포함되어 있는 금속이온의 농도를 알아보는 실험이었다. 천연수에 들어있는 대부분의 금속이온의 농도를 칼슘 이온과 마그네슘 이온이 차지한다. 이번 실험에서는 모든 금속이온의 농도를 Ca, Mg의 농도로 가정을 하고 실험을 한 것이다.
EDTA는 분석화학에서 착물화법 시약으로 가장 자주 사용한다. EDTA는 양성자를 잃은 형태의 EDTA는 다음 반응들에 따라 이온과 착물을 이룰 것이다.
Ca + HY → CaY + H
Mg + HY → MgY + H
금속 착색 지시약은 착물과 착물을 이루지 않은 형태에 따라 다른 색을 갖는다. 측정원리는 다음과 같다.
Ca , Mg에 EBT 지시약을 넣어 착염을 형성 시키면 포도주색으로 변한다. 여기에 EDTA를 적정시키면 Ca , Mg와 결합해서 청색을 나타내게 된다.
Ca , Mg + EBT → EDTA - M + EBT (M은 금속을 나타낸다.)
EBT를 첨가해 금속과 반응을 시켜 색을 띠게 한 다음에 EDTA를 넣어 줌으로써 금속이 EDTA와 반응을 하여 처음의 색깔이 없어지는 것을 이용한 것이다.
금속이온은 H의 역할을 하고, EDTA는 염기로 작용한다. 즉, 루이스 산과 염기의 역할을 하는 것이다. 루이스 산은 배위 결합을 할 때 비 공유 전자쌍을 받는 물질이고 루이스 염기는 배위 결합이 형성될 때 비공유 전자쌍을 주는 물질이다. EDTA는 킬레이트제라 하였다. 킬레이트는 두 자리 이상의 여러 자리 리간드가 배위한 화합물이다. 리간드는 착물 속에서 중심원자에 결합되어 있는 이온 또는 분자를 말한다.
EDTA는 금속양이온과 1:1 반응을 하기 때문에 이번 실험에서 MV=M'V'의 공식을 이용해서 금속이온의 농도를 구할 수 있었던 것이다.
금속이온과 결합은 MY + 2H → M + HY와 같다.
EDTA로 적정할 때는 pH10정도가 가장 안정하다. 그렇기 때문에 이번 실험에서는 용액에 완충용액을 첨가해 주는 것이다. 완충용액이란 산이나 염기성 물질을 넣어도 pH의 변화가 거의 없는 용액을 말한다. EDTA로 적정할 때는 Ca , Mg 보다 형성상수가 작은
것으로 적정을 해야한다. 그렇지 않으면 Ca , Mg 의 침전이 잘 일어나지 않아서 농도를 잘 알 수가 없다. EBT금속 지시약을 사용하는 이유는 pH가 일정한 상태에서 적정을 하므로 pH의 변화로 종말점을 알아내는 지시약으로는 알 수 없어서이다. 특정 금속과 결합했을 때 금속지시약은 특정한 색을 띠게 된다. EBT지시약은 pH7 - 11에서 사용이 된다.
두 번째 실험에서 히드록시 나프톨블루 지시약을 사용했다. 적정을 할 때에 색깔 변화를 눈으로 구별하기 너무 어려워서 오차가 발생했다. 그밖에 오차의 이유로는 눈금을 읽으면서 오는 시각 오차가 있었다.

키워드

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