"Food Chemistry Experiments"의 실험 #9
폐에서 산소를 몸전체로 운반하는데 중요한 역할을 하는 헤모글로빈은 철을 포함하고 있습니다. 이 철분은 사람에게 필요한 필수 영양소 입니다. 철분이 결핍되면 빈혈이 생겨 어지러우며 집중하기 여려워집니다. 남성보다 여성이 더 많은 철을 필요로 하고 임신할 경우 훨씬 더 많은 철을 필요로 합니다.

철은 자연상태에서 주로 세 가지 상태로 존재합니다.
• 금속 철(Fe),
• +2 산화 철(Fe²⁺,ferrous,iron(II)),
• +3 산화 철(Fe³⁺, ferric or iron(III))

이중 Fe²⁺ 형태의 철이 우리 몸에서 가장 빨리 대사됩니다.
철이 함유된 식품으로는 콩, 마른 과일, 달걀, 붉은 고기, 브로콜리, 시금치, 철 강화 시리얼 등이 있습니다. 철분 강화 시리얼은 많은 사람들이 쉽게 찾는 철분의 공급원입니다. 이 실험에서는 시리얼에 포함된 철의 양을 확인하기 위해 시리얼을 분석합니다.
시리얼에 함유된 철의 형태는 주로 아주작은 금속입니다. 소량의 시리얼에서 철가루를 추출하기 위해 아주 강력한 자석을 쓸 수도 있습니다.
이러한 형태의 철은 종종 "철분" 또는 "광물 영양소"로 명명합니다.

이 실험에서는 이러한 형태의 철분을 우리의 위 안에서 일어나는 것과 같은 과정을 거쳐 산화 철인 Fe2+로 바꿀 것입니다. 우선, 시리얼 샘플과 염산 1M을 섞고 혼합물을 사람의 체온인 약 37℃까지 가열합니다. 이렇게 하면 금속 철이 우리가 필요한 형태인 Fe²⁺ 철로 변환됩니다.

위의 결과물인 Fe²⁺를 1,10-페난트롤린(Phenanthroline)과 반응 시킵니다. 이 반응물의 용액은 색상을 띕니다. 이 용액의 농도는 착색된 Fe²⁺용액의 흡광도에 정비례합니다. 색상을 띈 용액에 의해 흡수된 빛과 농도의 관계를 정의한 것을 비어의 법칙이라고 합니다.
• 금속성의 철이 함유된 시리얼에서 철(II) 이온을 생성합니다.
• Fe²⁺를 1,10-페난트롤린(Phenanthroline) 시약과 반응 시킵니다.
• 농도를 알고 있는 철(II)이온과 페난트롤린 혼합액의 농도대 흡광도 그래프를 표시합니다.
• 시리얼에서 추출된 철(II)이온과 페난트롤린 혼합액의 흡광도를 측정합니다.
• 시리얼 1인분에 함유된 철의 농도와 질량을 계산합니다.