과망간산 포타슘을 이용한 화학적 산소 요구량 측정 예비레포트 [분석화학실험, A+]

소개

과망간산 포타슘을 이용한 화학적 산소 요구량 측정 예비레포트입니다.
본 실험 과목 A+ 받았습니다. 내용적인 측면에서 자세히 작성했습니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험이론
① 수질 오염 지표 1: 화학적 산소 요구량(COD)
② 수질 오염 지표 2: 생화학적 산소 요구량(BOD)
③ 산화-환원 적정
④ 역적정
⑤ 분석 원리
⑥ COD 값 계산

3. 기구 및 시약
① 기구
② 시약

4. 주의 및 참고사항

5. 실험방법

6. 예비보고서 문제
① 시약 제조식
② 수질 오염을 나타내는 값으로 COD와 BOD가 많이 사용되는데, 동일 시료에 대해 일반적으로 COD 값이 BOD 값보다 높게 나타나는 이유는 무엇인지 설명하시오.
③ 보통 BOD는 하천이나 오염이 심하지 않은 지표수의 오염도 측정에 사용되고, COD는 공장 폐수나 해수 등의 오염 지표로 사용되는 이유는 무엇인지 설명하시오.
④ 적정 실험에서 역적정이 필요한 경우에 대해 설명하시오.
⑤ 적정하기 전에 시료에 AgSO4를 첨가하는 이유는 무엇인지 설명하시오.
⑥ 적정 온도를 60~80°C로 유지시켜야 하는 이유를 설명하시오.

7. 결과 예측
① 미지 시료 적정 결과 → 실험 1 결과 바탕
② 바탕 적정 결과 → 실험 2 결과 바탕
③ 농도 계수 결정 결과 → 실험 3 결과 바탕
④ COD 값 구하기

본문내용

1. 실험목적
① 과망간산 포타슘(KMnO4)에 의한 산화-환원 반응을 이해한다.
② 역적정을 이용한 화학적 산소 요구량(COD) 측정 원리를 이해한다
③ 하수나 폐수의 COD 값을 구한다.

2. 실험이론
① 수질 오염 지표 1: 화학적 산소 요구량(COD)
1) 화학적 산소 요구량(COD)
- 물의 오염도를 간접적으로 나타내는 지표이다.
- 강력한 산화제를 사용하여 유기물, 환원성 무기물(아질산염, 황화물) 등의 오염물질을 화학적으로 산화시킨다. 이때 소모되는 산소의 양을 ppm(mg/L)로 나타낸 값이다.
- 물의 오염도↑ → 유기물 양↑ → 물속의 용존 산소량↓ → 산화제 양↑ → COD 값↑
- 용존 산소량: 물속에 녹아있는 산소의 양
- COD의 숫자가 클수록, 물의 오염이 심하다.
- 하수, 폐수에 포함된 유기물이 미생물에 의해 분해될 때, 물 속의 산소를 소비한다.
2) 이점
- 공장폐수와 같이 분석시료가 무기물을 함유하고 있는 경우 측정 가능하다.
- 2~3시간 안에 비교적 빠르게 반응하여, 신속한 측정이 가능하다.
3) 단점
- 분석시료 내에 포함되어 있는 일부의 무기물과도 반응을 하기 때문에, BOD보다 실측값이 크게 나오는 경향이 있다.
4) COD 측정을 위한 산화제
- K2Cr2O7 다이크로뮴산 포타슘: 산화율이 80% 이상이다. 측정에 2~3시간이 소요된다.
- KMnO4 과망간산 포타슘: 산화율이 약 60% 이상이다. 측정에 30분~1시간이 소요된다.
- 산성 KMnO4법: 염소 이온 농도가 2,000 mg/L 이하인 시료에 적합하다. 우리나라 COD 공정 시험법으로 채택하고 있다.
- 염기성 KMnO4법: 염소 이온 농도가 2,000 mg/L 이상인 시료에 적합하다.

참고자료

· 없음