[식품]산화 환원 적정

목차

실험 목적 =
실험 원리 및 개념 =
실험 기구 및 시약 =
실험 방법 =
실험 결과 =
실험 고찰 =
참고 문헌 =

본문내용

산화-환원적정은 산화제 또는 환원제의 표준액을 사용하여서 피검물질을 정량하는 방법이다. 산화제 및 환원제에도 여러 가지 종류가 있으나 과망간산칼륨에 의한 적정이 많이 사용되고 있다.
이러한 산화-환원 반응에서 주의해야 할 점은 당량에 관한 개념이다.
MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O (산성용액에서)
이 반응식에서 KMnO4의 당량은 분자량(158.04)을 이동 전자의 몰수 5로 나눈 것으로 158.04 / 5 = 31.61 이 된다. 즉 MnO4- 이온 1몰이 전자 5몰을 받아들였으므로 과망간산칼륨 1몰은 5g당량이다. 1N KMnO4 용액을 제조하려면 31.61g의 KMnO4를 물에 녹여서 전체를 1L로 한다.
이 실험에서 KMnO4는 진한 보라색이고, 환원 생성물은 무색이 되므로, 따로 지시약을 쓰지 않는다. KMnO4 용액의 농도를 결정하는 데는 옥살산나트륨(Na2C2O4)을 쓴다.
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O (산성용액에서)
H2O2 (과산화수소) 1몰은 2g 당량임을 알 수 있다.
* 산화-환원반응
- 일반적으로 산화는 이온과 원자단 또는 분자가 전자를 잃어버리는 반응이고 환원은 전자를 얻는 반응이다.

이 반응의 평형상수는 생성물 쪽으로 진행하는 것을 나타내지만 분해 반응속도가 느리기 때문에 과망간산 용액은 적당한 조건에서 만들어 놓으면 상당히 안정하다. 분해 반응은 빛 열 산 염기성 망간 이산화망간 등의 촉매에 의해 촉진된다. 만약 이러한 촉매들 특히 이산화 망간의 영향을 없애면 비교적 안정한 용액을 만들 수 있다. 이산화망간은 최고급 고체 과망간산 칼륨 시약에서도 오염물로 섞여 있다. 더욱이 새로 만든 과망간산 용액에서도 이 용액을 만들 때 사용한 물 속에 들어 있던 유기물질 및 먼지 등과 반응하여 이산화망간이 생긴다. 표정하기 전에 걸러 이산화망간을 제거하면 과망간산 용액의 안정성이 두드러지게 향상된다. 거르기 전에 용액을 24시간정도 방치해 주거나 짧은 시간동안 가열하면 일반적으로 증류수나 탈염수에 존재하는 소량의 유기물질의 산화가 촉진된다. 과망간산 이온은 종이와 반응하여 이산화망간을 형성하므로 거를때는 반드시 거름 도가니를 사용해야 한다.

참고 자료

* 식품화학실험 - 하정욱, 형설출판사, 2003년
* 식품 분석 - 장현기 외1인, 형설출판사, 1999년