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분배율의 측정
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●실험제목 : 분배율의 측정
●실험목적 :서로 섞이지 않는 두 용매 사이에서 용질의 분배율을 고찰하는 실험이다. 이 실험은 불균일 평형이 이루어진 계에서 질량작용의 법칙의 유용성을 잘 설명해준다.
●이론
2개의 완전한 혼화하지 않는 또는 약간밖에 혼화하지 않는 액체로 되어있는 두액체층에 가용성인 제 3 물질을 가한다면 이 물질은 일정한 방법에 따라서 그 두 액층사이에 분배된다. 일정한 온도하에서 평형일 때 두층의 농도비는 용해된 물질의 실제량에 무관하게 일정한 값을 가진다는 것이 실험적으로 나타나 있다. 따라서 Ca및 Cb를 두 액층에서의 각각의 농도라고 하면
Ca/Cb = Kd 식(5-1)
와 같은 수식을 가지게 되는데, 이것을 다시 말하면 용해된 물질은 그 전체량에 관계없이 일정한 온도에서 일정한 농도비를 액층사이에 자기 스스로가 분배되어간다는 것이다.
이에 대하여 이 용질이 a용매 중에서는 단 분자로 존재하지만 b용매 중에서는 n분자의 회합체로 존재한다면,
Can/Cb = Kd 식(5-2)
가 된다. Kd를 분배계수(Distribution coefficient)라 한다. 또 이 식을 이용하여 각 용매에 있어서의 용질 분자 회합체의 상이점을 조사할 수 있다. 만약 회합이 완전히 이루어지지 않는다면 식(5-2)로 계산한 n값은 한 개의 상수가 아니라 농도에 따라 변하는 값이 될 것이다.
실제로 n과 Kd를 결정하려면 식(5-2)의 양변에 대수를 취한 다음식이 편리하다.
nlog Ca -log Kd = log Cb 식(5-3)
log Ca 대 log Cb를 그래프로 도시하여 그 기울기와 절편으로 부터 구하거나 또는 최소자승법에 의해 n 및 Kd를 결정한다.
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2011.03.10
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