[분석화학실험]UV 분광광도법을 이용한 아세트아미노펜의 정량 1부

실험 이론 및 원리

1. 분광광도법 원리

일반적으로 빛(백색광)이 물체에 닿으면 그 빛은 ① 물체의 표면에서 반사 ② 물체의 표면에서 조금 내부로 들어간 후 반사 ③ 물체에 흡수 ④ 물체를 통과하는 빛으로 나누어지는데 물체에 의하여 흡수되는 빛의 양은 그 농도에 따라 다르다. 그러므로 이와 같은 빛의 흡수현상을 이용하면 시료용액 중의 빛을 흡수하는 화학물질의 양을 정량할 수 있다. 이와 같이 시료용액, 또는 적당한 시약을 넣어 발색시킨 용액의 흡광도법이라고 하는데 주로 자외선(ultraviolet, 180～320㎚) 및 가시광선 (visible, 320～800) 영역에서 빛의 흡수를 이용한다.

가시광선과 같이 자외선 역시 Lambert-Beer 법칙을 따른다. 즉, 각 물질마다 최대로 흡수되는 고유파장을 지니며, 농도와 흡광도는 비례관계를 갖는다.

Lambert-Beer’s Law : A=ε×b×c

A: absorbance, ε: molar absorptivity, b: cell length (cm), c: concentration (M)

시판되는 aspirin을 함유한 의약품은 바이엘 아스피린 처럼 단일 성분을 함유한 것도 있고, 다가정, 로날정, 로락신정, 류마는 캅셀 등 복합 성분 중의 일부로서 지닌 것도 있다. 의약품 중에는 약효를 나타내는 성분 이외에도 부형제, 환택제, 붕해제, 결합제 등 많은 성분이 함께 함유되어 있으며 이들을 일정한 전처리 과정을 거쳐 흡광도를 측정하게 된다.

자외선에 의한 흡광도의 측정으로써 비교적 간단하게 의약품 중의 목적성분의 함량을 측정할 수 있으며, 이런 실험결과는 의약품의 붕해도 시험, 율출율 시험 등에 응용될 수 있다. 붕해도 시험, 용출율 시험으로써 동일 약품의 제약회사에 따른 함량 차이, 제조 공정에 따른 개별 의약품의 함량차이 등을 측정할 수 있으며, 따라서 자외선 흡광도 법에 따른 함량의 측정은 기초적이지만 상당히 효율적인 방법이다

 

2. Potodiode array

포토 다이오드는 빛을 전류로 변환하는 반도체 소자입니다. 전류는 광자들이 포토 다이오드에 흡수 될 때 생성된다. 포토 다이오드는 광학 필터, 내장 렌즈를 포함 할 수 있으며 크고 작은 표면적을 가질 수 있습니다. 포토 다이오드는 대개 표면적이 증가함에 따라 응답 시간이 느립니다. 일반적으로, 전기 태양 에너지를 생성하는데 사용되는 태양 전지는 광역 포토 다이오드이다.

포토 다이오드는 일반 반도체 다이오드와 유사하지만 진공UV 또는 X선이 검출되거나, 또는 창 또는 광섬유 연결로 패키징 되어, 빛이 소자의 민감한 부분에 도달 할 수 있다. 특히 포토 다이오드로 사용하기 위해 설계된 많은 다이오드는 응답 속도를 높이기 위해 p-n 접합보다는 PIN 접합을 사용한다. 포토 다이오드는 역 바이어스로 동작하도록 설계 되어있다.

 

실험 기구 및 시약

1. 실험 기구

분광광도기, Volumetric flask

 

2. 실험 시약

acetaminophen, methano, stock solution

실험 방법

1. Calibration

1) Methanol 용액에 있는 300μm/㎖의 acetaminophen 1㎖를 10㎖ volumetric flask에 옮기고, flask의 선까지 methanol을 채운다. (용액 A1)

2) 용액 A1 1㎖을 10㎖ volumetric flask에 옮기고, flask의 선까지 methanol을 채운다. (용액 A2)

3) Stock solution 2㎖을 새로운 10㎖ volumetric flask에 옮기고, flask의 선까지 methanol을 채운다. (용액 B1)

4) 용액 B1 2㎖을 새로운 10㎖ volumetric flask에 옮기고, flask의 선까지 methanol을 채운다. (용액 B2)

5) 247.5㎚에서 각 용액의 흡광도를 측정하고, calibration curve를 그린다.

 

2. Sample 준비와 흡광도 측정

1) Powder sample 50㎎을 100㎖ volumetric flask에 정확히 옮기고(무게기록), flask의 선까지methanol을 채운다. (original sample)

2) Original sample 용액 1㎖을 새로운 10㎖ volumetric flask에 옮기고, flask의 선까지 methanol을 채운다. (희석된 sample 용액)

3) 247.5㎚에서 희석된 sample 용액의 흡광도를 측정한다. (triplicate)

4) Sample의 acetaminophen 함량을 계산한다.

5) Pre-labQ.

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