Uv-vis 분광광도계 실험 - uv-vis bungwang-gwangdogye silheom

본문내용

12 ppm
0.409
0.287
0.161
0.068
0.028
15 ppm
0.507
0.358
0.202
0.089
0.038
18 ppm
0.601
0.426
0.243
0.110
0.049
② 파장에 따른 흡광도
⇒ 최대파장은 504nm이다.
③ 미지시료 측정값
파장
504nm
흡광도
0.507
④ 최대파장의 검량선
y = 0.0502x -0.0485
▶ 미지시료의 농도
0.507 = 0.0502x -0.0485
x = 11.1
미지시료는 11.1 ppm
⑤ 평균법
y = ax + b
0 = 0.0467*0+b , b=0
y = 0.0467x
▶ 미지시료의 농도
0.507 = 0.0467x , x =10.84
미지시료는 10.84 ppm
⑥ 최소자승법
, b=0
y = 0.05018x
▶ 미지시료의 농도
0.507 = 0.05018x
x = 10.1
미지시료는 10.1 ppm
3) 미지시료 결과
검량선
평균법
최소자승법
평 균
청색시료
6.9 ppm
8.1 ppm
7.2 ppm
7.4 ppm
적색시료
11.1 ppm
10.8 ppm
10.1 ppm
10.7 ppm
5. 결 론
분광광도계를 이용하여 청색 용액과 적색 용액의 각 ppm 에 대한 파장에 따른 흡광도를 측정하였다. 청색시료는 2ppm, 3ppm, 5ppm, 7ppm, 9ppm의 농도를 각각 580~680nm 파장으로 측정하였으며, 적색 시료는 5ppm, 9ppm, 12ppm, 15ppm, 18ppm의 농도를 각각 460nm~580nm 파장 까지 측정하였다. 실험 결과를 보면 청색시료, 적색시료 모두 ppm이 증가함에 따라 흡광도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
파장이 증가 할수록 흡광도가 증가할 것이라 생각했지만, 각 용액에 따른 최대 파장이 있어, 최대 파장까지는 파장이 증가 할수록 흡광도가 증가하였지만, 최대 파장 이후로는 파장이 증가 할수록 흡광도가 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 청색 용액의 경우에는 최대파장이 630nm 으로 측정되었으며, 적색의 경우에는 504nm 이 최대파장으로 확인 되었다.
최대파장으로 검량선, 평균법, 최소자승법으로 함수를 찾아, 미지시료의 농도를 구할 수 있었다. 청색시료의 경우에는 검량선, 평균법, 최소자승법의 평균으로 미지시료의 농도가 7.38 ppm임을 확인 할 수 있으며, 적색시료의 경우에는 검량선, 평균법과 최소자승법의 평균으로 미지시료의 농도가 10.7 ppm임을 확인 할 수 있다.
파장에 따른 흡광도를 나타낸 그래프를 보면 청색용액의 경우 2ppm과 3ppm 의 차이가 거의 없어 비슷한 양상을 보이는 것을 확인할 수 있다. 5ppm, 7ppm, 9ppm 의 경우에는 2ppm씩 차이가 나지만 2ppm과 3ppm은 그 농도차이가 미미하여 흡광도 값이 비슷하게 나타난 것으로 판단된다. 따라서 그래프 상에서 두 값이 거의 겹쳐져서 보이는 것을 알 수 있다.
- 오차의 원인 -
이번 실험에서는 시액의 농도에 따른 흡광도를 측정하는 것이였기 때문에 처음에 시액 제조시 정확한 농도의 시액을 제조 하는 것이 무엇보다도 중요하였다. 하지만, 시액 제조시 사람이 하는 일이였기 때문에 완전히 정확한 농도로 제조하였다고 자신할 수 없다. 2ppm과 3ppm처럼 작은 농도인 경우에는 시료가 조금만 덜 들어가거나 조금만 더 들어가도 실험값에 큰 영향을 미쳤을 것으로 판단된다. 이러한 이유로 오차가 발생했을 것이라 생각된다.
또한, cell은 조그만 흠집이 있거나 지문이 묻어 있을 경우 흡광도 측정에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다. cell 은 처음부터 흠집이 나있거나 이물질이 묻어있는 경우가 많아 가장 깨끗한 것으로 실험을 하려고 노력하였다. 그러나 각파장마다 흡광도를 측정해야 했기 때문에 측정할 때마다 셀을 손으로 만질 수밖에 없었고, 분광광도계에 수없이 장착했다 빼내었다 하는 동작을 반복하다보니 셀에 흠집이 생기거나 먼지 등의 이물질이 생겼을 가능성을 배제 할 수 없다. 셀을 손으로 잡을 때는 빗살무늬 있는 쪽을 집으려고 하였으나, 반복되는 실험으로 실험자가 실수로 빗살무늬가 없는 쪽을 손으로 집는 것을 목격할 수 있었다. 이 경우에는 이물질을 제거 하고 다시 실험을 진행하였지만, 발견하지 못했을 가능성도 있다. 이러한 이유 때문에 오차가 발생한 것으로 판단된다.
이번실험을 통하여 파장과 농도에 따른 흡광도를 측정하는 법을 알 수 있었으며, 분광광도계 다루는 법을 익힐 수 있었다. 또한, 그에 대한 이론을 실험을 통해 확인할수 있는 좋은 경험 이였다.

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0.50
4.5
10.0
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미생물의 배양법

☞회분식(Batch)

Input = 0, Output = 0

균체량 또는 생체량을 극대화하려 할 때 사용

발효공정의 시작과 종료 시점이 뚜렷함

비가동 시간의 발생

맥주 등 알콜음료, 아미노산, 효소, 항생제 생산

** 이차대사물의 생산 발효

​

<장점>

초기자본 투입이 적고 오염발생시 유리

​

<단점>

일차 대사산물 생산에 불리, 발효 과정의 제한된 기간에서만 product 생성

stock culture 준비 등 많은 인력 필요

☞유가회분식(Fed batch)/반 연속식(semi-continuous)배양

Input ≠ 0

​

빠르게 대사되는 기질의 경우 중간에 별도로 투임

기질에 의해 점도가 증가하거나 높은 농도에서 독성을 나타내는 경우 사용

생산 균주를 재사용 하는 경우에도 사용

예)알콜발효, 폐수 처리

​

☞연속식(Continuous) 배양

Input ≠ 0, Output ≠ 0

​

배지가 연속적으로 유입되고 동시에 동일 양의 배양액이 유출

지수기에 있는 세포가 일정 농도로 유지되므로 1차 대사산물 생산에 유리

낭비되는 비가동시간이 적고 운전비용이 적은 장점

그러나 높은 초기 투자로 아직은 보편화 되지 못함

일반적으로 발효가 20~50일 이상 오염되지 않고 유지되어야 함

돌연변이의 출현 가능성이 높음

​

​

환경에 따른 미생물의 증식

미생물의 생장에 영향을 미치는 요인으로는 pH, 온도, 수분, 산소농도 등이 있는데

이러한 요인들은 독립적으로 작용하는 것이 아니라 서로 상호작용하여 나타난다.

즉, 함께 존재하는 다른 미생물의 생장을 저해하기도 하지만,

서로의 생장을 촉진하거나 활성을 강화시키기도 한다.

​

ㄱ. 영양소

C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe는 필수 영양소로 미생물이 생장할 때 많은양이 필요로 하는 영양소이다.

C H O N S P는 탄수화물, 지질, 단백질, 핵산의구성성분이며

Mg는 효소의조효소, 리보솜, 세포막의 안정화를 시키는 등 미생물의 생장에 꼭 필요로 하는 영양소이다.

필수영양소가 결핍이 될 경우 다른 영양소의 농도에 관계없이 미생물의 생장의 생장이 제한된다.

필수영양소 외에 다음 Mn, Zn, Co, Mo, Ni, Cu와 같은 영양소들은 단백질 구조를 유지하게 도와준다.

미생물이 생장하는데 많고 다양한 영양소가 필요함으로 영양소가 풍부한 곳에서 미생물은 잘 증식할 수 있다.

​

ㄴ. 산소

생명체의 생장에 필요한 산소의 중요성은 대사와 연관된다.

특히 에너지원에서 공급받은 에너지를 보존하기 위한 대사 과정과 관련이 있다.

거의 대부분의 에너지 보존 대사 과정은 전자 전달계를 통한 전자의 이동을 포함한다.

화학 영양 생물에서는 외부에서 들어온 최종 전자 수용체가 전자 전달계의 기능에 중요한 역할을 한다.

최종 전자 수용체의 성격이 산소 요구성과 연관되어 있다.

산소가 있는 대기에서 자랄 수 있는 생물을 호기성 미생물이라 하고,

산소가 없는 곳에서 자라는 생물을 혐기성 미생물이라 한다.

대부분의 다세포 미생물이 성장하는데는 대기 중의 산소가 꼭 필요하다.

​