완충액의 제조와 산도측정

1. 실험이론과 목적
(1)목적
수용액의 pH 측정법의 원리와 완충액에 있어서 pH 완충작용의 원리를 학습함으로써 생체 내에서 일어나는 수소이온 농도조절을 통한 생물체의 항상성 유지기작을 이해한다.

(2)실험이론
①완충용액 (Buffer Solution)이란
약한 산에 그 짝염기를 넣은 용액이나 약한 염기에 그 짝산을 넣은 용액으로, 산이나 염기를 가하여도 공통이온효과에 의해 그 pH가 거의 변하지 않는 용액.

②완충용액의 원리
ⅰ. CH₃COOH(aq) ⇌ CH₃COO⁻(aq) + H⁺(aq)
ⅱ. CH₃COONa(aq) → CH₃COO⁻(aq)＋ Na⁺(aq)

③ pH 의 정의
pH는 수소 이온 농도의 음의 로그값으로 정의된다.
pH = -log[H⁺]
= -log[H₃O⁺]
· pH에 따른 산·염기의 정의
산성용액 [H⁺] ] 1.0×10⁻⁷ pH [ 7.00
중성용액 [H⁺] = 1.0×10⁻⁷ pH = 7.00
염기성용액 [H⁺] [ 1.0×10⁻⁷ pH ] 7.00

④ 지시약

지시약
산성-중성-염기성
측정 pH의 범위
페놀프탈레인
무색-핑크색-적색
8.2 - 10.0
브롬티몰 블루(BTB)
황색-녹색-청색
6.0 - 7.6
메틸 오렌지
적색-주황색-황색
3.2 - 4.4

⑤Henderson-Hasselbalch
HA H⁺ +A⁻
Ka =[H⁺][A⁻]/[HA]
pH=pKa +log[A⁻]/[HA]
(+)pH=-log[H⁺]이며, pKa =-logKa (해리상수)를 의미한다.

☞완충액의 원리가 사용되는 예
(체내)-1 혈액의 완충작용
(체내)-2 단백질의 완충작용
(체외) 포도당 주사액

2. 실험재료와 방법

(1) 실험재료 및 시약
① 0.1 N HCl
② 0.1 N NaOH
③ 0.2 M NaH2PO4
④ 0.2 M NaHPO4

(2) 기기
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[hwp/pdf]완충액의 제조와 산도측정