금나노입자 화학실험 해석 부탁드립니다

Question

실험방법은 증류수 50ml에 시트르산 0.57g을 넣고 혼합한 뒤 50ml의 금이온용액과 앞서 만든 시트르산 용액 5ml를 가열하며 혼합합니다. 그 후 ph가 4,7,10인 버퍼에 금이온용액+시트르산 용액을 각각 5ml씩 넣어 혼합해줍니다. 증류수+금나노용액,ph4,ph7,ph10용액의 흡광도를 측정한결과

증류수+금나노용액:0.459

ph4+금나노용액:0.423

ph7+금나노용액:0.486

ph10+금나노용액:0.461이 나왔습니다.

제가 생각하기에는 ph환경에 따라 금나노입자 표면의 플라즈몬 흡수 스펙트럼이 변화하여 흡광도에 차이가 있다고 생각이 듭니다.

아직 고등학생이라 정확한 원리를 잘 모르겠어서, ph가 어떻게 흡광도계수에 영향을 주고, 왜 중성 염기성 산성 순으로 흡광도가 높게 나오는지 등등 실험 전체에 대해 해석해 주실수 있으신가요?

Answer 1

안녕하세요. 김석진 전문가입니다.

pH는 금나노입자의 표면 전하와 분산 상태에 영향을 줘요. 중성(pH 7)에서는 안정적인 분산으로 흡광도가 높아요. 산성(pH 4)에서는 응집이 발생해 흡광도가 낮아지고, 염기성(pH 10)에서는 안정성 증가로 다시 흡광도가 높아져요. pH에 따른 입자 표면 전하 변화가 흡광도에 영향을 미치는 거예요.