설탕의 전화
1. 서론 & 요약
효소 및 수소이온을 촉매로 하여 설탕(sucrose)이 가수분해되는 전화속도를 편광계로 추적하여 그 동력학적 해석(Dynamic analysis)을 한다.
이 실험에서는 일정한 시간 간격으로 반응물을 채취하여 그 농도변화에 따른 편광각을 측정하여 반응속도 상수를 결정한다.
실험 결과를 보면 알겠지만 20℃와 30℃에서는 두 값이, 온도가 10도 올라갈 때 반응 속도는 2배가량 늘어난다는 규칙을 따른다고 할 수 있다.
2. 이론
▶적분법
반응물 A의 농도를 CA라고 놓으면, 1차 반응에서는 다음의 관계가 성립한다.
(1)
여기서 비례상수 k를 속도상수(rate constant)라고 한다. 식 1을 적분하고, 초기조건(초기종도 C0 )을 대입하여 정리하면
(2)
C/C0 는 농도비이므로 농도에 비례하는 다른 양으로 치환할 수 있다. 반응무르이 t = 0에 있어서의 몰수를 a 라고 놓고, t시간 후에 x몰만 반응하여 (a-x) 몰로 되었다면 식 2로부터
= (3)
로 된다.
설탕의 전화반응은 많은 가수분해와 같이 수소이온이 촉매작용을 한다. 좀더 성능이 좋은 촉매는 효모, 곰팡이, 꿀로부터의 전화효소로 약산성인 전범위에서 현저한 전화속도를 보여준다(ph 3-7, ph 5 범위에서 최적효과).
C11H22O11 + H2O + H+ C6H12O6 + C6H12O6 + H+
Scurose Glucose Fructose
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2011.03.11
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