일반화학실험 | 유리 공작

 

 

 

 

TIP

 

 

1. 화학실험에서 유리관은 여러종류의 실험장치들을 만들거나 또는 실험 장치를 서로 연결하기 위해 사용하거나. 그밖에 다른 목적으로도 유리관을 사용하게 되는 경우가 대단히 많다.
2. 따라서 본 실험에서는 유리관을 자르고, 무디게 하고, 구부리고, 가늘게 뽑고, 끝을 봉합하고 그리고 간단히 유리 기구를 만듦으로써. 유리 공작법의 기본적인 원리를 습득하고, 아울러 앞으로 실험을 할 때 유리관으로 필요한 유리 기구를 만들어 이용할 수 있도록한다.
3. 유리 공작을 통해 앞으로 실험에서 필수적으로 쓰이는 유리의 성질을 이해한다.

 

 

 

유리는 화학 약품에 대한 우수한 내성 및 그 투명성으로 용기 내의 반응을 쉽게 눈으로 관찰할 수 있기 때문에, 실험실에서는 유리 기구를 많이 사용한다. 이번 실험에서는 불로 유리를 다루는 법을 익히고, 화학실험 중에 사용할 간단한 유리 기구를 제작하도록 한다. 화학실험에서 쓰이는 간단한 유리 장치는 스스로 편리한 대로 만들어서 사용한다. 이 실험에서는 유리관을 자르고 구부리고 가늘게 뽐는 일, 자른 부분을 불꽃으로 다듬는 등의 몇 가지 기본적인 유리 공작을 한다.

 

 

유리

물질 구조상으로 보면, 일정한 비율로 결합된 금속이나 비금속의 산화물이 열로 인하여 화학반응을 일으켜, 원자가 불규칙한 망목상으로 연결된 물질을 말하는데 겉보기는 고체이지만 고체 특유의 결정구조를 가지지 않으며, 일정한 녹는점도 가지고 있지 않다. 이 때문에 유리를 아스팔트 등과 같은 무정형 물질로 보며, 물성론적으로는 극단적으로 점도가 높은 액체로 본다. 유리에는 원거리 질서가 없으므로 등방성, 즉 물리적인 성질들이 모든 방향에서 동일하다. 이것은 기술적인 면에서 장점이며, 여기에는 유리가 온도의 상승에 따라 모든 방향에서 균일하게 팽창한다는 사실도 포함된다.

 

유리의 기계적인 강도는 본질적으로 매우 우수하여, 표면에 긁힘이나 다른 결함 등이 없다면 강철의 장력 강도보다 뛰어나다. 표면의 흠은 유리가 압력을 받았을 때 균열이 생기기 시작하는 장소이다. 복잡한 모양과 불균일한 두께의 유리 물질이 갑자기 냉각될 때 내부적인 스트레스가 유리 물질 내에서 다르게 되고, 이는 물체가 열을 받거나 부딪힐 때 깨지면서 그 스트레스가 방출된다. 스트레인이 있는 물체를 연화점보다 다소 낮은 온도까지 천천히 가열하고, 잠시 기다렸다가 다시 천천히 식히는 것을 열처리라고 한다. 이것은 원자들이 짧은 거리 내에서 확산할 수 있는 기회를 주어 내부적인 스트레스를 제거해 준다. 비휘발성인 생성 물질의 녹는점은 약 900℃이며, 그 온도를 빨리 지나치도록 빨리 식히면 유리 상태가 만들어진다.

 

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실험 방법

1. 유리관 자르기

1) 삼각줄의 모서리로 자르고자하는 부분을 한번 세게민다.

 

2) 흠의 반대편에서 두엄지손가락을 대고 밀면서 동시에 다른 손가락으로 당겨 꺾는다.

 

3) 이때 손이 상하지 않게 수건으로 싸도록 하자.

 

 

2. 무디게 하기

1) 자른 유리관은 아주 날카로워서 손을 다치게 할 위험이 있으며 고무마개나 고무관을 상하게 하는 일도 많다. 그러므로 날카로운 부분을 불꽃을 이용하여 무디게 다듬어 쓰지 않으면 안 된다.

 

2) 자른 유리관 끝을 버너의 불꽃 윗 부분에 넣고 유리관을 회전시키면서 가열하여 무디게 하여라.

 

3) 가끔 유리관을 불꽃에서 꺼내서 관의 끝을 검사해야 한다. 불꽃 속에서 너무 오래 가열하면 유리관이 휘어지거나 관의 끝이 막히게 되므로 주의해야 하며, 또 유리관이 냉각되기 전까지는 가열했던 부분에 손을 대지 않도록 특히 주의하여라

 

3. 구부리기

1) 공기의 양을 조절하여 불꽃이 청색이 되도록 한다.

 

2) 유리관을 수평으로 쥐고, 청색 불꽃바로 위에서 돌리면서 구부리려는 부분의 좌우 까지 균일하게 가열 되도록 한다.

 

3) 유리관이 물러지면 불꽃에서 꺼내어서 살그머니 90° 혹은 45°로 구부린 후 냉각 시킨다.

 

4. 가늘게 뽑기 또는 스포이드 관 만들기

1) 구부릴 경우와 같이 유리관을 수평으로 쥐고 회전 시키면서 가열시킨다

 

2) 충분히 가열 후에 연하게 된 유리관을 불꽃에서 꺼낸다.

 

3) 그후 두 손으로 빨리 잡아당겨 필요한 굵기만큼 뽑는다.

 

4) 뽑은 유리관이 변형되지 않기위해 한끝을 잡고 지면과 수직되게 세워 유리가 굳을때 까지 기다린다.

 

5) 식은 유리관은 가늘게 뽑은 곳은 자르고 양쪽 끝을 불에 넣어 무디게 한다.

 

 

5. 끝 봉하기

1) 잡아 늘인 유리관의 양쪽을 완전히 분리시킨 다음 그 끝을 버너 불꽃으로 가열한 후 다른 유리관이나 막대로 끝에 붙은 덩어리를 떼어낸다.

 

2) 그 유리관을 연하게 한 다음 바람을 불어 넣어 끝을 동글게 한다.

 

6. 씻기병 만들기

1) 250㎖ 삼각 플라스크 또는 500㎖ 넓적 바닥 플라스크를 사용하여 씻기병을 만들어라

 

2) 구부린 점은 유리관을 고무마개에 끼운 후에 구부리는 공작을 하면 된다.

 

 

 

 

[일반화학실험]유리 공작 레포트