UV-VIS 분광광도법을 이용한 과망간산포타슘 수용액의 흡광곡선 작성 및 미지 시료의 농도 결정

Ⅰ. Introduction

UV-VIS 분광광도법은 다양한 화학 물질의 농도를 정량 분석하는데 널리 사용되는 분석 기법이다. 이 방법은 자외선(UV)과 가시광선(VIS) 영역의 전자기파를 이용해 물질이 어떻게 빛을 흡수하는지를 기반으로 하며, 특정 파장에서의 흡광도에 따라 물질의 농도를 결정할 수 있는 강력한 도구이다. 과망간산포타슘(KMnO₄)은 대표적인 산화제로 실험실 및 산업 현장에서 잦은 사용이 이루어지는 화합물이다. 이 화합물은 강한 보라색을 띠며 물에 용해되었을 때 특정 파장에서 강한 흡수peak를 나타낸다. 이러한 성질 덕분에 UV-VIS 분광광도법을 통해 농도 분석에 적합하다. UV-VIS 분광광도법의 원리는 Lambert-Beer 법칙에 기초하여 이루어진다. Lambert-Beer 법칙은 흡광도(A)는 경로 길이(l)와 농도(c)의 곱에 비례한다는 점을 제시한다. A = εlc의 형태로 나타나며, 여기서 ε는 물질의 몰 흡광계수이다. 과망간산포타슘의 경우, 특정 파장에서의 ε 값은 잘 알려져 있어, 이 값을 이용하여 미지 시료의 농도를 구할 수 있다. 따라서 실험을 통해 흡광도를 측정하면 농도를 계산할 수 있고, 이를 통해 다양한 화학 분석을 수행할 수 있다. 구체적으…