환경분석화학 - 경도 실험

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환경분석화학 - 경도 실험에 대한 보고서 자료입니다.

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본문내용

000mg/1g = 180 mg/L
5
9.0*10-3 mol/L * 100.087g/mol * 1000mg/1g = 901 mg/L
6
0.0025 mol/L * 100.087g/mol * 1000mg/g -250mg/L
□ 결과계산
1) EDTA(M) X EDTA적정량(mL) = Ca2+(M) X 검수량(mL)
Ca2+(M)=
2) Hardness (mg/L as CaCO3)
Ca2+(M) * CaCO3분자량(g/mol) * 1000mg/g * 1000mL/L
2. Experimental Process(실 험 방 법)
순서
내 용
1
검수 1,2,3를 만든다.
2
Na2∼EDTA 시약을 만든다.
3
검수1 50 mL 취해서 비커에 옴긴다
4
검수 2,3은 종이컵에 먼저 따르고 주사기에 필터를 꽂고 50ml메스실린더에 옴긴다
5
각각의 검수에 암모니아 완충용액과 EBT지시약을 3~5방울 넣는다.
6
Na₂~ EDTA 시약으로 적정하면서, 와인색에서 청색으로 변하는 시점에서 적정을 멈추고, 적정량을 측정한다.
7
검수 4,5.6를 만든다.
8
검수 4,5에서 50mL를 취해서 비커에 옮긴다.
9
검수 6에서 피펫을 이용하여 50mL를 취할 때, 피펫 내부에 우유가 남아 있기 때문에 증류수를 몇 번 빨아들였다가 내보내는 방식으로 피펫 내부에 우유가 남아있지 않게 한다.
10
검수 4,5,6에 암모니와 완충용액과 EBT지시약을 3~5방울 넣는다.
11
Na₂~ EDTA표준액으로 적정하면서, 색이 wine-red에서 청색으로 변하는 시점에서 적정을 멈추고, 적정량을 측정한다.
3. Observation & Result
□ 색상변화
검수
색상변화(처음→암모니아,EBT넣은뒤→EDTA적정후
1
무색→파란색
2
무색→레드와인색→파란색
3
무색→레드와인색→파란색
4
무색→레드와인색→파란색
5
무색→레드와인색→파란색
6
무색→레드와인색→파란색
□ 적정량
검수
EDTA 적정량(ml)
1
적정하지 않음
2
0.7 ml
3
0.8 ml
4
10.7 ml
5
45.3 ml
6
21.4 ml
□ 경도
검수
경도
1
-
2
14mg/L
3
16mg/L
4
214mg/L
5
907mg/L
6
428mg/L
검수 2번
검수 2번에서 Ca+2 (M)
0.01M * 0.7mL
= 1.4 * 10-4M
50mL
검수 2번의 경도
1.4 * 10-4 mol
100.087g
1000mg
= 14 mg/L
L
mol
1g
검수 3번
검수 3번에서 Ca+2 (M)
0.01M * 0.8mL
= 1.6 * 10-4M
50mL
검수 3번의 경도
1.6 * 10-4 mol
100.087g
1000mg
= 16 mg/L
L
mol
1g
검수 4번
검수 4번에서 Ca+2 (M)
0.01M * 10.7mL
= 2.14 * 10-3M
50mL
검수 4번의 경도
2.14 * 10-3 mol
100.087g
1000mg
= 214 mg/L
L
mol
1g
검수 5번
검수 5번에서 Ca+2 (M)
0.01M * 45.3mL
= 9.06 * 10-3M
50mL
검수 5번의 경도
9.06 * 10-3 mol
100.087g
1000mg
= 907 mg/L
L
mol
1g
검수 6번
검수 6번에서 Ca+2 (M)
0.01M * 21.4mL
= 4.28 * 10-3M
50mL
검수6번의 경도
4.28 * 10-3 mol
100.087g
1000mg
= 428 mg/L
L
mol
1g
□ 정리
Na₂~ EDTA 표준액 적정량 (mL)
경도
이론 적정값
이론 경도
적정값 차이
경도 차이
검수 2
0.7mL
14mg/L
0.47mL
9mg/L
0.23mL
5mg/L
검수 3
0.8mL
16mg/L
0.47mL
9mg/L
0.33mL
7mg/L
검수 4
10.7mL
214mg/L
18mL
180mg/L
-7.3mL
34mg/L
검수 5
45.3mL
907mg/L
45mL
901mg/L
0.3mL
6mg/L
검수 6
21.4mL
428mg/L
12.5mL
250mg/L
8.9mL
178mg/L
4. Discussion
경도란 물의 세기 정도를 나타내는 용어로서 수중의 2가 양이온 함량을 여기에 대응하는 mg-CaCO3/L로 환산 표시한 것으로써, 천연수에 경도를 유발하는 주요 양이온(Ca2+,Mg2+,Sr2+,Fe2+,Mn2)과 그와 염을 이루는 음이온(HCO3-,SO42-,Cl-,NO3-,SiO32-)이 있습니다. 이번 실험에서는 CaCO3와 CaCl2,우유에 증류수를 넣어 100ml 정량한 다음 EDTA시약을 적정해서 얼마만큼의 양이온이 들어있는지 확인하는것이다. 실생활에서는 Ca2+,Mg2가 수도관에 염을 이루어 수도관에 달라붙어 수도관이 막히는 현상있습니다. 이러한 것을 막기위해 물에 여러 가지 화학품을 가하는데 실험에서는 Ca2+을 제거하는 것을 목표로 두었다.
이번 실험프리레포트 이론값을 구하는데 있어서 간과한것이 있었는데 ksp라는 용해도곱 상수였는데 CaCO3가 평균적인 일정한 평형상수를 갖고 있다는 것이다. 그래서 이론값을 구하는데 ksp를 간과해서 몰농도를 잘못 구하였고 그로인해 경도의 이론값이 실험값과 엄청난 차이를 갖게되었다. 또한 CaCO3와 CaCl2에서 CaCO3는 물에 잘 안녹고 CaCl2는 물에 잘녹는 것이다. 이것은 이온화의 정도의 차이를 나타내는데 그로인해 CaCO3는 필터를 사용하여 염을 제거하여야 했고 CaCl2는 필터를 사용하지 않았다. 실험값에서도 이러한 차이점이 작용하여 CaCO3는 적정량이 아주 적었는데 CaCl2는 그에 반해 10배이상의 값이 나오게 되었다. 실험값과 이론값의 차이가 나타났는데 그중 강한 큰 영향을 끼친것은 바로 적정시약이다. 0.01M Na₂~ EDTA표준액을 만들 때 정확히 0.9308g의 Na2~EDTA~2H2O를 250mL 플라스크에 넣어야 했지만, 실험실에서 사용하는 전자저울이 소수점 3자리까지 측정이 되어서 이론값과 달리 실질적으로 들어간 Na2~EDTA~2H2O는 0.931g이었고 이 값의 차이로 인해 적정량의 차이가 발생하였고 이것이 오차로 작용하였다. 그리고 ksp의 이론값은 25℃이라는 것을 전제로 한 값인데 실험시의 온도가 25℃이 않기 때문에 오차로 적용

키워드

환경분석화학,   경도,   실험