광도계를 이용한 철의 함량 분석 [결과보고서]

소개글

화공실험2 - 광도계를 이용한 철의 함량 분석

목차

1. 요약
2. 실험목적
3. 이론
4. 실험방법
5. 실험 장치 및 재료
6. 실험 결과 및 고찰
7. 결론

본문내용

요 약
본 실험으로 분광 광도계의 사용법을 습득하고 분광 광도계를 이용한 철 함유량을 구할 수 있었다. 농도를 아는 철 표준용액의 흡광도를 측정하고 보정곡선을 구한 후, 이 곡선을 이용하여 흡광도를 아는 다른 시료에 대해서 철의 함유량을 계산하였다. Beer의 법칙, 에서처럼 흡광도와 농도가 서로 비례함을 알 수 있었다. 또한 모든 용액에서 λ가 510 ㎚ 일 때의 흡광도가 가장 높은 것을 보았다.

[1] 실험목적
실험 15. 광도계(spectrophotometer)에 의한 철의 정량분석

광도계의 원리를 이해하고 510 ㎚ 파장을 가진 빛을, 철을 포함하고 있는 시료에 통과시켜 흡수 또는 투과율을 측정하여 철의 함량을 분석하는 방법을 습득한다.



[2] 이 론

1. 빛의 흡수
분자가 광자를 흡수하면 분자의 에너지는 증가한다. 이때 분자는 들뜬 상태로 올라갔다고 말한다. 만약 분자가 광자를 방출하게 되면 그 분자의 에너지는 낮아진다. 최저 에너지 상태를 바닥 상태라고 한다. 적외선은 분자의 진동을 일으키게 하고, 가시선과 자외선은 전자를 더 높은 에너지의 궤도함수로 들뜨게 한다. X-선과 짧은 파장의 자외선은 화학 결합을 파괴시키고 분자를 이온화 시킨다. 의료용 X-선은 사람의 신체 조직을 손상시키므로 그 피해를 최소한으로 줄여야 한다.
시료에 의해서 빛이 흡수되면 빛살의 복사 세기는 감소한다. 복사 세기는 빛살의 단위 면적당, 초당 에너지를 의미한다. 초보적인 분광광도법 실험 과정을 Fig. 1에 나타내었다. 빛은 단일 파장이 얻어지도록 단색화 장치(프리즘, 회절발 또는 필터)를 통과한다[단일 파장의 빛은 한 가지 색깔을 의미하는 단색 파장의 빛이다.]. 길이가 인 시료에 복사 세기가 인 단색 파장의 빛을 쪼여준다. 쪼여주는 반대편 쪽으로 시료를 통과하여 나온 빛살의 복사 세기는 이다. 빛의 일부는 시료에 의해서 흡수될 것이므로, ≤ 이다.

참고 자료

김강진 외 3명, 분석화학, 자유아카데미(2007).
서정목 외 6명, 화학공학실험, 공주대학교 출판부(2005).
두산백과사전 EnCyber & EnCyber.com