1.8 기능성 색소 1.8.1 pH 지시약 수용액 중의 수소 이온 농도 [H$\^$+/]([]는 농도를 의미한다)를 간단하게 조사하기 위해 pH지시약을 이용하고 있다. 지시약은 일반적으로 유기약산이라든지 약염기로 용액의 pH에 의존하여 수소 이온(프로톤)이나 수산화물 이온이 부가된다든지 탈리 한다든지하여 색이 변화한다. [H$\^$+/]의 값은 작기 때문에 pH = -log[H$\^$+/]의 값으로 표시하며, pH 지시약에 담근 시험지나 pH meter로 측정한다. 예를 들면 페놀프탈레인은 무색의 약산으로 [HIn]으로 표시된다. 그 수용액은 조금만 전리하며, 그 공역 염기 [In$\^$-/]은 적색을 띈다.
지시약 메틸레드 용액을 시료용액에 첨가하고 지시약의 산형의 최대흡수파장과 염기형의 최대 흡수파장 및 등흡광점에서 이 시료액 흡광도를 측정하였다. 이를 측정한 흡광도로부터 이 용액의 pH를 계산하였다. 등흡광점에서 흡광도 범위를 0.1내지 0.3으로 유지하고 시료용액의 pH가 $pK_I{\pm}1$내에서, pH측정오차는 ${\pm}$0.08pH 단위 이내이었다.
적정 화학반응에는 화학종의 전위차 변화뿐만 아니라 지시약의 색깔 변화도 포함된다. 전위차 적정에서는 종말점에서 전위의 급격한 변화를 측정하여 적정 곡선을 얻는다. 산-염기 적정은 일반적으로 지시약의 색 변화를 관찰하여 종말점을 결정함으로써 수행된다. 전위차를 측정하여 종말점을 결정하는 방법은 잘 확립 되어 상용화되어 있지만 색의 변화를 관찰하여 종말점을 얻는 장치는 많지 않은 실정이다. 적외선 광원과 감지기로 적정액 방울을 계수하고, 백색광원과 광 검출기로 종말점의 변색을 감지하여 아날로그-디지털 변환기인 아두이노 (Arduino)가 적용된 간단하고 정밀한 스펙트럼 종말점 검출 기구를 제작하였다. Spectrator는 지시약으로 티몰 블루를 사용한 산-염기 적정에서 재현성 측면에서 우수한 결과를 보였다. Spectrator 제작 과정과 이를 사용한 실험결과를 공유한다.
The dissociation constant of phenol red indicator in mixed solvents was studied. Methanol and ethanol were employed as solvents and studied the changes of pK values of indicator according to the kind and concentration of organic solvent which is mixed into water solution. The effect of methanol solvent on pK is negligible at 40%, 60% and 80% mixing. While in the case of ethanol, the effect of above 40% mixing is not negligible.
A passive sampler has been developed for measuring formaldehyde in air using methyl yellow and methyl orange indicator. It is based on the color change of the TLC plate on reaction with formaldehyde. TLC plates impregnated with three kinds of solutions containing methyl orange, methyl yellow, mixing of methyl yellow and methyl orange were shown rectilinear response to formaldehyde concentration at constant exposure time. The color change of impregnated TLC plate with criteria air pollution, such as NO$_2$, SO$_2$, CO, $O_3$ was investigated. The color change of TLC plate with $O_3$ is larger than other gases.
모나자이트 중의 납함량을 신속하고 간편하게 결정하는 방법을 기술하였다. 즉 모나자이트 시료를 황산에 녹여 200ml가 되겠끔 희석하였다. 스트론튬으로 납을 정량적으로 분리한 후 3N 수산화나트륨에 녹였다. 여분의 Zn-EDTA를 가한 다음 남은 아연 이온을 0.01M EDTA표준용액으로 적정하였으며 이때 가리움제 (masking agent)러서 시안화칼륨 및 아세틸 아세톤을 가하였고 pH 5에서 자이렌을 오렌지(Xylenol orange)를 지시약으로 사용하였다.
The pH titration curves of ampicillin, amoxicillin and cephalexin in aqueous acetone, ethanol and N, N'-dimethylformamide by use of 0.02N-KOH solution showed that 80% acetone was the most effective solvent for alkali titration of them. The pH jumps of samples in 80% acetone were sharp enough to determine the contents of them by use in 80% acetone (9, 4) was coincided with each equivalent point of ampicillin, amoxicillin and cephalexin, but those of phenolphthalein, thymolphthalein, thymol blue and bgrom cresol purple were not. The color change of brom thymol blue at equivalent points was very clear except the case of amoxicillin that the determination of smaples in 80% acetone with 0.02 N-KOH solution by the aid of brom thymol blue could be available.
Acidic substances contained in asphalt are affect upon emulsitiability of asphalt and its adhesion with aggregates, and therfore, detemination of acidity of asphalt is of important one. However, there has not been established a method of precisely determining the acidity of asphalt. This paper reports on an improved color-indicator titration method, by which the acid number of asphalt is determined. By treating benzene solution of asphalt with alcohol, acidic constituents were selectively extracted into alcohol solution, while asphaltic matters precipitated. A color-indicator titration method then was applied to the resultant faint-colored solution. The change of color at end point was clearly observed, and the results were obtained with good reproductivity and checked well with the results by the I.P. 177/64 method. Alcohols having not more than three cabon atoms have been found suitable for extraction.
목재방부제는 목재의 수명 연장을 위해 오랜 기간 사용되어 왔으나 이중 상당수는 환경에 유해한 금속을 다량 함유하고 있다. 특히 전세계적으로 목재방부시장을 점유하고 있는 크롬 구리 비소계열의 목재방부제 CCA (Chromated Copper Arsenate)는 환경에 유해한 독성 금속류로 구성되어 인체에 대한 피해와 환경오염에 대한 우려가 지적되고 있다. 미국의 경우 플로리다 주를 비롯하여 CCA 오염지역에 대한 복원사업을 추진하였으며 주별 CCA 오염도를 조사한 바 있다. 그러나 국내의 경우 목재방부제의 사용으로 인한 토양오염에 대한 연구는 극히 미비한 실정이므로 CCA에 대한 환경적 측면에서의 평가가 절실하다. 본 연구는 국내에서 가장 널리 사용된 목재방부제인 CCA를 선정하여 목재방부제 설치지역 토양의 깊이별 크롬 구리 비소 농도를 측정하였으며 국내에 널리 산재된 CCA 방무목 설치지역을 현장에서 효율적으로 검출할 수 있는 간이 PAN 지시약을 개발하고자 수행하였다. 토양 시료는 0~70cm 깊이에서 채취하였고 방부목은 목재 깊이별로 구분하여 채취한 후 산분해하였고 AAS를 이용하여 각 원소의 전함량을 측정하였다. 토양 중 비소와 구리는 0~1 cm에서 각각 34.38 mg/kg, 33.65 mg/kg 였으나 70 cm에서는 1.72 mg/kg, 7.84 mg/kg로 토양 깊이에 따라 급격히 감소하였다. 원소별 이동성의 경우 비소가 타 원소(크롬, 구리)에 비해 상대적으로 이동성이 높은 것으로 평가되었다. 목재 시료의 경우 내부보다는 표면 (외부)의 농도가 높게 나타났으며 각 원소별로 1,000~5,000 mg/kg의 수준으로 검출되었다. 현장에서 CCA 방부목을 효율적으로 판단하기 위한 지시약의 조성을 개발하고자 다양한 종류 및 농도의 용매와 PAN의 농도를 조절하며 발색 시간과 정도를 측정한 결과 100% 아세톤을 용매로 0.1% 수준의 PAN을 조제하는 경우 가장 �裏� 시간에 발색하여 현장에서 방부목을 효율적으로 검출할 수 있을 것으로 평가되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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