• 실험제목 : UV-Vis를 사용한 Vitamin C의 정량분석• 실험 목적 : uv-vis spectrophotometer를 이용하여 ascorbic acid를 정량분석한다.• 분석하고자 하는 물질의 특성- vitamin C (L-ascorbic acid) : 수용성 비타민이며 산미를 갖는 백색 무취의 결정이다. pH 3 으로 식초보다 조금 더 산성이 강한 물질로 4개의 알코올기를 가지고 있다. 체내에서 환원형과 산화형이 상호전환되며 주요 항산화 작용을 한다. 자체적으로 합성 효소를 가지고 있지 않기 때문에 음식으로 섭취해야하는 필수 비타민의 한 종류이다. 성인남녀 기준으로 하루 최저 필요량은 5~10 mg, 포화량은 100mg이다.• spectrophotometry: 시료 내에 존재하는 분자에 의해 흡수하고 방출하는 전자기 복사선을 통하여 정량 분석 및 정량 분석에 이용하는 분석방법이다. 전자기 복사선은 넓은 범위의 파장과 진동수(에너지)에 따라 γ선, X선, 자외선(UV), 가시광 선(Vis), 적외선(IR), 마이크로파, 라디오파 등으로 나뉜다. 넓은 영역의 전자기 복사선 중 자 외선과 가시광선 영역의 복사선은 분자의 전자 전이, 진동 전이, 회전 전이에 관여하여 분자 가 전자기 복사선을 흡수하게 되고, 흡수하는 빛의 파장 및 세기에 따라 유·무기물의 정량 분석 및 정성분석을 할 수 있다.• UV-Vis (Ultraviolet-Visible Molecular Absorption Spectrophotometer): UV-Vis를 활용한 분광기는 전자기 스펙트럼의 자외선에서 가시광선 범위의 빛을 사용하며, 파장 단위는 nm로 표시한다. UV 범위는 보통 100 ~ 400 nm, 가시광선의 범위는 대략 400 ~ 800 nm이며, 유기화합물과 작용기들은 자외선과 가시광선 영역의 파장인 190 nm에 서 800 nm 사이의 전자기 스펙트럼 영역의 일부를 투과한다.
시료 중 분석 물질의 대략적인 농도를 알고 있으니 검정곡선으로 sample 내에 들어있는 농도 와 신호 사이 값을 알 수 있다. 그래프의 1번째 점부터 25, 50, 75, 100으로 위 검정곡선을 통해 sample의 농도가 93.593 임을 확인할 수 있다. 위의 R²값을 확인해보면 선형 정확도를 알 수 있다. .999가 떴을 때 가장 직선성이 높은 신뢰할 수 있는 결과라고 할 수 있는데, .998정도 나왔기에 어느정도 신뢰가 가능한 그래프라고 생각할 수 있다. 위 sample의 농도를 확인하여 커피 내의 카페인을 정량할 수 있으며, 검정곡선을 통해 나온 농도에 희석한 비율인 20을 곱하면 알 수 있다. 따라서 약 93ppm으로 계산해본다면, 93 × 20으로 커피 원액 내 카페인의 농도가 1860 ppm임을 알 수 있다.
다양한 물질이 혼합된 시료가 column 안에서 액체 이동상과 고체 정지상 사이를 흐르면서 각각의 단일성분으로 분리되게 하는 기법 보통 이동상, 정지상, 시료, 시료주입기, 검출기로 이뤄져있으며, 주로 이동상과 정지상의 역할 분배로 인하여 분리된다. 현재 사용하는 기기에서는 column의 표준화로 지름이 3~10 mm이며, 고압 펌프의 개발로 인하여 고압의 이동상을 column으로 보내어 더 효율적으로 물질을 분석하게 되었으며 이를 고성능액체크로마토그래피 (HPLC)라고 한다. 최근 실험에서 는 HPLC를 주로 사용하여 정량과 정성분석을 진행하고, 기존의 다른 기기에 비해 빠르고 분석률이 좋으며 비휘발성 물질과 열에 약한 물질을 보다 분리하기 편해 더 많이 사용된다.
시료 내에 존재하는 분자에 의해 흡수하고 방출하는 전자기 복사선을 통하여 정량 분석 및 정량 분석에 이용하는 분석방법이다. 전자기 복사선은 넓은 범위의 파장과 진동수(에너지)에 따라 γ선, X선, 자외선(UV), 가시광 선(Vis), 적외선(IR), 마이크로파, 라디오파 등으로 나뉜다. 넓은 영역의 전자기 복사선 중 자 외선과 가시광선 영역의 복사선은 분자의 전자 전이, 진동 전이, 회전 전이에 관여하여 분자 가 전자기 복사선을 흡수하게 되고, 흡수하는 빛의 파장 및 세기에 따라 유·무기물의 정량 분석 및 정성분석을 할 수 있다.
동일 조건 하에서 특정한 미지 성분의 머무른 값과 예측되는 물질의 peak의 머무른 값을 비교함으로써 분석이 가능하다. 다양한 분석기기를 활용하여 수행하며 금속이온 수용액 시 료의 정성분석과 고체표면에 존재하는 무기물 시료의 정성분석, 유기물 시료의 정성분석, 고 분자 혹은 생체 분자의 질량 결정 등 다양하게 나뉘며 유기물 시료의 정성 분석에서 GC-FID, GC-Mass, LC-UV, LC-EC 등의 다양한 방법으로 정성 분석을 시행할 수 있다.