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자연과학 업로드 PH meter법 - 알칼리도 측정 Report

[자연과학] PH meter법 - 알칼리도 측정.hwp 자료.zip

자연과학 업로드 PH meter법 - 알칼리도 측정

[자연과학] PH meter법 - 알칼리도 측정

`PH meter법 - 알칼리도 측정`

1. 서론

pH는 용액에 존재하는 수소 이온(H+)의 농도를 말한다. 용액의 pH는 수소 이온농도의 음의 상용대수(log)로써 정의한다.

자연에 있는 물의 pH는 물에 포함되어 있는 각종의 염류, 유리탄산, 광산 및 유기산등으로 좌우되며 하수, 공장폐수에 의해서도 영향을 받는다. pH시험은 수질의 변화를 아는데 중요하다.

그리고 pH값을 측정하는 ‘pH meter기는 용액의 산, 알칼리 농도의 pH를 측정하는 장치이다.

그 중 ‘알칼리도란 알칼리도란 산을 중화할 수 있는 완충능력, 즉 수중에 존재하는 수소이온(H+)을 중화시키기 위해 반응할 수 있는 이온의 총량으로, 측정하고자 하는 시료용액의 pH를 4.3까지 내리는데 필요한 산(acid)의 양으로 표현된 것이다. 대개 수중에 수산화물(OH-), 탄산염(CO32-), 중탄산염(HCO3-)의 형태로 함유되어 있는 알칼리성물질이 수소이온과 반응하며, 이에 대응하는 알칼리성 ...[PH meter법 - 알칼리도 측정]

1. 서론

pH는 용액에 존재하는 수소 이온(H+)의 농도를 말한다. 용액의 pH는 수소 이온농도의 음의 상용대수(log)로써 정의한다.

pH 〓 - log[H+]

그리고 pH값을 측정하는 ‘pH meter기’는 용액의 산, 알칼리 농도의 pH를 측정하는 장치이다.

그 중 ‘알칼리도’란 알칼리도란 산을 중화할 수 있는 완충능력, 즉 수중에 존재하는 수소이온(H+)을 중화시키기 위해 반응할 수 있는 이온의 총량으로, 측정하고자 하는 시료용액의 pH를 4.3까지 내리는데 필요한 산(acid)의 양으로 표현된 것이다. 대개 수중에 수산화물(OH-), 탄산염(CO32-), 중탄산염(HCO3-)의 형태로 함유되어 있는 알칼리성물질이 수소이온과 반응하며, 이에 대응하는 알칼리성 물질을 CaCO3으로 환산하여 1L중의 mg량으로 표시한 것을 알칼리도라 한다. 총알칼리도는 아래의 식과 같이 나타낸다.

총알칼리도 〓 [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-] + [H+]

알칼리도의 구성성분인 이산화탄소는 대기 중에서 물에 용해되어 다음과 같이 반응한다.

CO2 + H2O ⇔ H2CO3* (용존CO2 와 탄산)

H2CO3* ⇔ H+ + HCO3- (탄수소염)

HCO3- ⇔ H+ + CO32- (탄산염)

CO32- + H2O ⇔ HCO3- + OH- (수산화물)

2. 시료 및 장치

- 페놀프탈레인, 메틸오렌지, 황산표준용액 (H2SO4), 수돗물, Na2CO3

[그림 1 ] pH 미터기

- pH meter기

- 비이커 5개

- 뷰렛

3. 실험 방법

- pH meter 법

1) 0.02N 황산 표준용액을 50mL 뷰렛에 넣고 적절한 량(100mL)의 시료를 250mL 플라스크에 넣는다.

2) 페놀프탈레인 적정액 2-3방울을 넣는다.

3) 마그네틱 bar를 플라스크에 넣고, 자석식 교반기 위에 플라스크를 올린다.

4) 자석식 교반기를 작동하여 천천히 교반하며, 스탠드에 고정된 뷰렛을 플라스 크에 가까이 두고 표준용액을 떨어뜨리면서, pH의 변화를 pH 미터로 측정한 다.

5) 페놀프탈레인이 무색이 되면(pH 8.3), 이 때 사용된 황산 용액의 값을 정확히 읽는다.

6) 메틸오렌지 적정액 2-3방울을 넣는다.

7) 메틸오렌지의 색이 변화할 때 (pH 4.5)까지 표준용액을 떨어뜨리고, 사용된 0.02N 황산 용액의 값을 정확하게 읽는다.

4. 결과

이 실험은 ‘ph 미터기’를 사용하여 각 시료용액(증류수, 수돗물, NaCO3)의 pH에 변화를 주어 그에 따른 용액의 알칼리도를 알기위해 필요한 용액의 양과 pH를 측정하였다.

시료용액

증류수 200mL + 페놀프탈레인

6.61

A +(메틸오렌지 + 뷰렛용액(H2SO4) 1.9mL)

3.53

[표 ] 증류수 200mL

시료용액

수돗물 200mL

6.23

A + 페놀프탈레인

6.23

B +(메틸오렌지 + 뷰렛용액(H2SO4) 9.1mL)

3.6

[표 ] 수돗물 200mL

시료용액

증류수 200mL +Na2CO3

10.48

A + 뷰렛용액(H2SO4) 16.8mL

8.25

B +(메틸오렌지 + 뷰렛용액(H2SO4) 24.3mL)

3.57

[표 ] 증류수 200mL +Na2CO3(S) (2~3방울)

5. 고찰 및 결론

이 실험의 첫 번째 목적은 변화를 준 각 시료 용액의 pH를 정확히 측정하여 변화에 따른 알칼리도의 개념과 역할 및 능력을 정확히 아는 것이다.

두

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