필답형ㅣ

2. 25cm 의 컬럼을 이용하여 분리한 결과 물질 A 와 B 의 머무름 시간이 각각 10.40 분과 12.54 분이었으며, 머무르지 않는 화학물질은 1.75 분에 컬럼을 통과하였다. A 와 B 의 Peak 밑변은 각각 1.05 분과 1.13 분이었다면, 컬럼의 분리능과 컬럼의 평균단수를 구하시오. (배점 4 점) (1) 분리능 풀이: RS = 2[(tR)B - (tR)A] / (WA+WB) = 2×(12.54 - 10.40) / (1.05+1.13) = 1.9633 ≒ 1.96 해답: 1.96 (2) 평균단수 풀이: N1 = 16[(tR)A / WA]2 = 16×(10.40 / 1.05)2 = 1569.6689 ≒ 1569.67 N2 = 16[(tR)B / WB]2 = 16×(12.54 / 1.13)2 = 1970.4171 ≒ 1970.42 Nav = (N1+N2) / 2 = (1569.67+1970.42) / 2 = 1770.045 ≒ 1770.05 해답: 1770.05 3. 자연에서 취수한 물에 포함된 철(Ⅲ)이온의 농도를 구하기 위해 50mL 부피플라스크에 시료 10mL 와 11.1ppm 의 Fe3+ 표준용액을 0, 5, 10, 20mL 씩 첨가하였다. 이후 UV-Vis 분석을 위해 Thiocyanate 를 포함하는 발색시약을 과량 첨가하여 붉은색 용액을 만들고 부피 플라스크의 눈금까지 증류수를 채워 분석하였다. 분석시료의 흡광도는 아래 표와 같다. (단, 분석 셀의 길이는 0.982cm 이다.) (배점 4 점) 표준용액 부피 0 5 10 20흡광도 0.240 0.437 0.621 1.009 (1) R 값을 소수점 이하 다섯째자리에서 반올림하여 넷째짜리까지 구하고 직선성이 성립하는지 판단하시오. (R &gt; 0.99 일 경우 직선성이 성립하며, 반올림해서 1.000 이 되면 0.9999 로 쓰시오.) 풀이: 표준물 첨가법을 이용한 방법이다. 분석 셀의 길이를 1cm 기준으로 보정 흡광도를 구한다. (보정 흡광도 = 흡광도 / 0.982) X Y X2 Y2 XY STD 1 0 0.244 0 0.059536 0 STD 2 5 0.445 25 0.198025 2.225 STD 3 10 0.632 100 0.399424 6.32 STD 4 20 1.027 400 1.054729 20.54 ∑ 35 2.348 525 1.711714 29.085 계산기를 이용하여 상관계수를 구한다. R = 0.999945 ≒ 1.000 = 0.9999 해답: 0.9999, R &gt; 0.99 이므로 직선성이 성립한다. 별해: R = (nΣXY - ΣXΣY) / √[(nΣX2 - (ΣX)2)(nΣY2 - (ΣY)2)] = (4×29.085 - 35×2.348) / √[(4×525 - (35)2)(4×1.711714 - (2.348)2)] = 0.999945 ≒ 1.000 = 0.9999(2) 자연에서 취수한 물에 포함된 철(Ⅲ)이온의 농도 (ppm)를 구하시오. (만약 (1)에서 직선성이 성립하지 않다고 판단될 경우, 0.621 을 0.650 으로 바꾸어 계산하시오.) 풀이: 계산기를 이용하여 회귀방정식을 구한다. 회귀방정식: y = mx+b = 0.0390x+0.2454 ∴ Cx = (b / m)×(Cs / Vx) = (0.2454 / 0.0390)×(11.1 / 10) = 6.9844 ≒ 6.98ppm 해답: 6.98ppm 별해: m = (nΣXY - ΣXΣY) / (nΣX2 - (ΣX)2) = (4×29.085 - 35×2.348) / (4×525 - 352) = 0.03904 ≒ 0.0390 b = (ΣX2ΣY - ΣXΣXY) / (nΣX2 - (ΣX)2) = (525×2.348 - 35×29.085) / (4×525 - 352) = 0.2454

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