분석화학 표준물첨가 #19

측정을 해서 값을 얻는 모든 분석실험은 모두 상대적인 방법을 취합니다.
표준물질에 대한 교정 곡선을 그려, 표준물질의 농도에 대응하는 상대적인 값을 알아내는 게 모든 화학분석의 프로세스다.
절대적인 농도를 측정할 수 있는 방법은 거의 없다.
표준물질에 있어 교정 곡선을 그리고 내삽을 해서 거꾸로 신호를 측정하여 농도를 구하는 과정을 통해 분석한다.
반드시 표준물질이 필요하다. 일반적인 표준곡선 그리는 게 정말 필요하다.
문제는 표준물질의 조성과 표준물질로 만든 용액의 조성과 실제로 미지 시료의 조성이 일치하지 않는 경우가 많다.
표준물질의 용액은 증류수에, 미지 시료는 연못 물, 우물 물 등에 만든다.
조성이 다를 경우 표준물질(증류수)로 교정 곡선 그려도 오차가 많아 의미가 없어진다.
그래서 그때 쓰는 방법이 표준물 첨가(standard addition)다.
표준물질을 증류수로 만드는 게 아니라 우물, 연못 물에 표준물질을 넣어 만드는 작업으로 복잡하다.
매트릭스 효과(민감도)로 증류수와 증류수가 아닌 수돗물로 표준곡선을 그렸을 때 기울기가 달랐다.
표준물 첨가는 시료 용액의 매트릭스가 분석 영향에 미칠 때 좋다.
표준물 첨가는 두 가지 방법으로 첨가한다.
표준용액을 만들었을 때 측정하는데 측정 시 용액을 소모할 때, 소모하지 않을 때 구별해서 두 가지 방법을 사용한다.

[X]i는 초기의 분석 물질의 농도, [S]i는 표준물질을 넣었을 때! 초기와 표준은 같은 거니까 두 개를 섞으면 파이널 농도가 나온다.
초기 분석 물질의 농도가 주는 신호는 Ix, 두 개 합한 신호는 Ix+s비례관계다.
아래 두 개의 식과 위의 식을 이해한 상태로 두 가지 방법으로 접근해야 한다.
분석을 할 때 일반적으로 용액을 소모하지 않는 경우가 많다. 한번 측정하고 표준물을 또 넣어 측정 가능한 경우!
분석 물질이 들어 있는 용액[X]i에 표준물질을 집어넣는다. 처음에 집어넣을 때 조금씩 조금씩 양을 늘려가면서 Ix+s신호를 측정한다.
앞에서 표준곡선 그릴 때도 표준물질의 양을 증가시키면서 표준곡선을 그렸다.(표준곡선 증류수 요기는 분석 물질이 들어있는 곳에 표준물질 첨가 )
여기서도 표준물질을 분석 물질의 용액 속에 넣어가면 [S]f의 농도를 달리하는 것이다.
결국 넣는 행위를 반복하면 [S]f의 크기는 커진다. 여러 번 측정하면서 버리지 않고 계속 조금 넣고 측정하고 또 넣고 반복!~
이런 관계를 식 5.9로 도출할 수 있다.

1. 초기 농도에 묽힘 인자를 곱하면 파이널 농도가 나온다.
2. 파이널 표준물질의 농도는 표준물질 초기 농도에 두 개 섞었을 때 최종 부피분의 집어넣은 표준물질의 부피로 구한다.
5-7,8 식에서 모르는 것을 제거할 수 있고, 제거하면 더 쉬워진다. [X]f, [S]f 5-8을 5-7에 넣으면 변수가 줄어든다.
알고자 하는 것은 [X]i이거다 아는 것은 [S]i다 위 식을 정리하면 5-9식을 얻을 수 있다.
Ix신호는 알고 Is+x 시료도 알고 Vo, V, Vs,[S]i도 안다. 모르는 것은 [X]i뿐!
[S]i를 달리하면서 각 변수 값들이 달라진다.
달라지는 값을 활용해서 그래프를 그리면 기울기를 얻을 수 있다. (x축과 y축을 위 슬라이드처럼 잡는다. )

그래서 x 절편으로부터 미지 시료 농도 [X]i가 구해진다.
이런 관계식을 갖고 그래프를 그려 미지시료 x양을 표준물질 첨가법통해 구한다.
중간고사는 식을 주고 표준물 첨가법을 활용해 그래프를 그리고 미지시료양을 어떻게 구하는지 설명해라~
이 부분 중요하다!!!!
또 다른 방법은 소모하는 경우다!
한번 측정 시 버려야 하는!!! 분석물을 태운다든지, 새로 만들어야 하든지, 새로 만든 물질에는 점점 표준물질의 양을 늘려 여러 개 용액을 준비!
이런 경우에도 비슷한 방법으로 분석물질 양을 구할 수 있다.

표준물 첨가를 통해 얻은 표준 곡선이다.
x, y 축은 위와 같고 바꿀 수 있는 값을 바꿔가며 점을 찍어 선으로 그었다.
-농도는 -[X]i이기 때문에 -없애준 것이 미지시료 농도이다.

분석물 소모하는 경우 여러 개의 표준물질을 넣은 용액이 필요하다.
동량 분석물질이 들어있는 용액을 다섯 개 만들고 농도가 다른 표준물질을 첨가한다.
혼합용액 다섯 개를 측정하여 x축을 파이널 농도, y 축은 혼합용액의 신호로 그래프를 그릴 수 있다.
x절편이 미지 물질의 농도가 된다. 이 관계의 식을 구하는 게 어렵지 않다.