대한민국약전 0.5 mol/L 염산 조제 방법 질문에 대한 답변 feat. 제약 품질 노트

대한민국약전에 따르면 특정 염산 용액을 만들 때 '염산 45mL를 물에 넣어 1000mL로 한다'고 되어 있다. 하지만 원문의 질문자는 여기서 '염산의 순도가 명확하게 기재되어 있지 않다'는 점에 의문을 품고 있다. 단순히 45mL를 물에 넣는 것만으로는 정확한 농도를 보증하기 어렵다고 판단한 것이다. 만약 순도가 100%라면 45mL를 넣는 것이 맞겠지만, 실제 시판되는 염산은 순도가 다양하기 때문이다.

이러한 의문에 대해 약전의 전문가가 직접 답을 주는 형식으로 설명이 이어지고 있다. 핵심은 다음과 같다.

1. 용량분석용 표준액의 정의: 약전의 '일반시험법 83.3) 용량분석용 표준액' 항목에는 0.5 mol/L 염산 용액을 만드는 정확한 기준이 명시되어 있다. 단순히 '45 mL'를 넣는 것이 아니라, 염산(HCl) 18.230 g을 함유하도록 규정하고 있다는 것이다. 여기서 중요한 점은 질량(g)으로 기준을 삼고 있다는 것이다. 부피(mL)는 온도나 기타 요인에 따라 달라질 수 있어 정확한 농도를 담보하기 어렵지만, 질량은 변하지 않는 물리량이므로 정밀한 조제에 적합하다.
2. 시약의 순도: 그렇다면 염산 18.230g은 어떻게 측정해야 할까? 전문가의 답변은 '일반시험법 시약·시액' 항목에서 그 해답을 찾을 수 있다고 말한다. 여기에는 '조제에 사용하는 염산의 경우 최순품을 사용하도록 규정하고 있다'고 명시되어 있다. '최순품'은 곧 순도가 가장 높은 제품을 의미한다. 시판되는 염산 중 순도가 높은 제품을 사용해야 한다는 가이드라인을 제시하는 것이다.
3. 실제 적용 방법: 마지막으로, 전문가의 추가 설명은 현실적인 조제 방법을 알려준다. 보통 0.5 mol/L 염산 용액을 만들 때, 시판되는 36.5~38.0% 순도의 염산 제품을 사용한다고 한다. 즉, '염산 45mL를 물에 넣어 1000mL로 한다'는 것은 순도 36.5~38.0%인 염산을 사용했을 때 대략 45mL가 된다는 것을 의미하는 것이다. 이 설명은 처음에 의문을 가졌던 '45mL'라는 부피가 왜 등장했는지에 대한 논리적인 연결고리를 제공한다. 정확한 조제 기준은 질량(18.230 g)이고, 45 mL는 순도 35% 정도의 염산이 아니라, 순도 36.5 %~38.0 %의 제품을 사용했을 때의 근사적인 부피 값이라는 것을 명확히 해주는 것이다.

 

 

질문에 대한 답변이 조금.. 두루뭉실하다..

 

결론적으로, 약전에서 제시하는 '45 mL'는 조제의 편의를 위한 지침일 뿐, 진정한 품질 관리의 기준은 '18.230 g'이라는 정확한 질량에 있다는 것이다. 용량분석용 표준액을 조제할 때는 질량 측정이라는 정밀한 과정을 거쳐야 하며, 이를 위해 순도가 높은 시약을 사용하는 것이 원칙이다.

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용액 조제의 정확한 기준과 부피의 관계

염산 45mL를 넣는다는 것은 엄밀히 말해 0.5 mol/L 농도의 염산 용액을 만들기 위한 근사적인 지침이다. 의약품 제조와 같은 정밀한 분야에서는 부피가 아닌 질량(g)을 기준으로 조제하는 것이 원칙이다. 대한민국약전의 '일반시험법'에 따르면, 0.5mol/L 염산 용액은 물 1,000mL에 염산 18.230 g을 함유하도록 규정되어 있다.

이때, 시판되는 염산의 순도가 약 35.0 %에서 37.0 % 사이일 경우, 해당 질량(18.230 g)에 해당하는 부피가 대략 45 mL가 된다. 따라서 '45 mL'라는 지침은 이 범위의 순도를 가진 염산을 사용할 때를 가정하고 제시된 것이다. 정확한 조제를 위해서는 부피보다는 질량을 측정하여 18.230 g을 넣는 것이 가장 정확하다.

 

 

 

 

 

염산

 

네가 37% 농도의 염산을 가지고 0.5M 염산 용액 1000mL를 만들려고 한다면, 먼저 필요한 염산의 정확한 질량을 계산해야 한다. 약전에서 정한 기준은 18.230g의 염산을 1,000mL 용액에 넣는 것이다.

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계산 과정

1. 순도 37%의 염산으로 18.230 g을 얻기 위한 질량 계산
   • 37 % 염산은 전체 용액 중 염산 성분이 37%를 차지한다는 의미이다.
   • 따라서, 필요한 염산 용액의 총 질량 = (필요한 순수 염산의 질량) / (순도)
   • 총 질량 = 18.230 g / 0.37 = 49.27 g
2. 질량을 부피로 변환
   • 일반적으로 37 % 염산의 비중은 약 1.18 g/mL이다.
   • 비중은 질량을 부피로 변환하는 데 사용되는 값이다.
   • 필요한 염산의 부피 = (필요한 염산 용액의 총 질량) / (비중)
   • 총 부피 = 49.27 g / 1.18 g/mL = 41.75mL

결론

따라서, 37 % 농도의 염산 약 41.75 mL를 계량하여 물에 넣고 최종 부피를 1,000 mL로 맞추면 정확한 0.5 M 염산 용액을 만들 수 있다. '염산 45 mL'라는 지침은 대략적인 값일 뿐, 정밀한 조제를 위해선 이처럼 순도와 비중을 고려한 정확한 계산이 필요하다.

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