[하.또.실] 티몰블루 지시약의 이중 변색 범위와 pKa 결정 방법(RGB 데이터와 헨더슨-하셀바흐 식으로 pKa 값 결정, 짝산과 짝염기의 농도?)

⏲️ 타임 라인
0:00 인트로
0:15 실험 소개 및 티몰블루 지시약의 특성
0:43 0.01w/v% 티몰블루 용액 제조
1:17 13종의 pH별 용액 제조
2:07 샘플 준비 및 이미지 촬영
2:42 pKa1 계산 과정
3:19 pKa2 계산 과정


📌 준비물
티몰 블루(용액 형태로 판매되는 티몰 블루는 추천 x), 버퍼 용액(pH 1, 2, 5, 8, 9, 13 등), 에탄올, 염산(HCl), 수산화나트륨(NaOH), 무선 pH 센서, 스탠드, 센서 서포터, 피펫, 피펫 필러, 깔때기, 바이알병, 비커, 교반기, 마그네틱 바, 부피 플라스크, 약수저, 전자 저울, 라텍스 장갑 등


👨‍🔬 실험 과정
✔️ 티몰 블루 0.01% w/v 스톡 용액 제조
➊ 티몰 블루 고체 시약 1.00g을 전자 저울로 정확히 측정한다.
➋ 소량의 에탄올이 담긴 비커에 티몰 블루를 완전히 용해한다.
➌ 100mL 부피 플라스크에 깔때기를 이용하여 비커에 담긴 용액을 옮긴다.
(비커에 남아 있는 티몰 블루를 완전히 회수하기 위해 에탄올을 소량 추가하여 비커를 헹군 뒤, 헹군 용액도 부피 플라스크에 옮깁니다.)
➍ 표시선까지 에탄올을 채운 후, 용액을 균일하게 혼합한다.
➎ 제조한 용액 중 일부를 비커에 옮긴 후, 피펫을 이용하여 1mL를 취하여 새로운 100mL 부피 플라스크에 옮긴다.
➏ 표시선까지 에탄올을 추가하여 0.01% w/v 용액을 완성한다.


✔️ 스펙트럼 확인
➊ 무선 pH 센서를 SPARKvue에 연결한 후, 버퍼 용액을 이용하여 교정한다. (PASCO 기준, 교정의 경우 굳이 하지 않아도 되지만 정확한 pH 측정을 원하는 경우라면 교정을 하는 것이 좋다.)
➋ 스탠드에 센서 서포터를 연결한 다음, 센서 서포터에 pH 센서를 설치한다.
➌ 묽은 염산, 묽은 수산화 나트륨 용액을 사용하여 pH 0.27과 12.47 용액을 각각 제조한다.
➍ 측정 후에는 프로브를 증류수로 세척하여 오염을 방지한다.
➎ 버퍼 용액을 이용하여 pH 0.96, 1.29, 1.57, 1.93, 2.16, 5.65, 8.33, 8.58, 8.81, 9.20, 9.50 용액을 각각 제조한다. (논문에서는 pH 1.0, 1.3, 1.6, 1.9, 2.2, 5.6, 8.3, 8.6, 8.9, 9.2, 9.5를 제조했지만, 정확하게 제조가 어렵기 때문에 비슷한 pH 용액만 제조하면 된다.)
➏ pH 5.6 용액은 순수 HIn- 상태를 생성하는 데 사용된다.


✔️ 희석 및 샘플 준비
➊ 20mL 바이알병을 13개 준비한 후, 각각의 바이알병에 pH를 적는다.
➋ 피펫을 사용하여 바이알병에 각 pH 용액을 9mL씩 옮긴다.
➌ 티몰 블루 스톡 용액을 1mL를 혼합하며 지시약의 색 변화를 확인한다.


✔️ 이미지 촬영
➊ 디지털 카메라 혹은 스마트폰 카메라를 삼각대에 고정한다.
➋ 샘플은 일정한 조명과 배경을 유지하기 위해 흰 종이 위에 개별적으로 배치한다.
➌ 실험실의 조명 아래에서 이미지를 촬영한다.
➍ 추가적으로 blank로 사용할 바이알병(에탄올만 들어 있는 용액)도 촬영한다.


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💡 자막
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