일반화학실험 | 용액과 콜로이드 분산액

 

 

 

TIP

 

 

1. 물, KCl(aq), 녹말 분산액의 투명도, 균일성, 안정성, 빛의 산란 정도를 관찰하여 용액과 콜로이드 분산액의 공통점과 차이점을 살펴본다.
2. 물리적/광학적인 성질을 이용하여 콜로이드의 특성을 좌우하는 인자를 분석한다.

 

 

 

콜로이드 종류

1. 친수성콜로이드

물을 분산매로 하는 졸 가운데 물과의 친화성이 큰 것을 말한다. 고분자 화합물의 수용액이나 표면활성제가 미셀을 형성하여 녹아 있는 수용액은 친구성콜로이드이다. 친수성콜로이드는 강하게 수화되어 있기 때문에 소수성콜로이드처럼 전해질을 소량 가하는 것만으로는 응집하지 않는다. 즉, 헤모글로빈처럼 단백질은 혈장과 같은 체액에 현탁이 되면 친수성 졸을 형성한다. 이와 같은 단백질은 수용액 환경에 놓이게 되면 비극성 작용기는 안으로 들어가며 극성 작용기는 밖으로 돌출되도록 포개지게 된다.

 

2. 소수성콜로이드

물을 분산매로 하는 졸 가운데 물과의 친화성이 약한 것을 말한다. 소량의 전해질 첨가로 쉽게 응집을 일으키는 것이 특징이다. (ex-금의 콜로이드, 산화철의 콜로이드) 친수성콜로이드와 달리 보통 표면 장력이나 점성도가 분산매와 거의 차이가 없으며, 또 분명한 틴들 현상을 보인다. 안정제나 보호 콜로이드를 함유하지 않을 때는 불안정하여 소량의 전해질이 존재해도 쉽게 응결한다. 즉, 일상 생활 속에서 일반적으로 사용되는 용매는 물이고, 물을 밀어내는 입자를 의미한다. 기름 성분의 먼지 등을 물로 씻으려고 하면, 비극성 물질을 물에 현탁하고, 이러한 경우에서 세제 혹은 비누 등의 에멀젼화제가 필요하다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 1g의 가용성 녹말과 ～70㎖의 물을 100㎖ 비커에 넣고 잘 흔든 후, 끓을 정도로 가열하여 뿌연 유백색 분산액을 얻는다. 분산액을 5분 정도 냉각한 후 100㎖ 부피 플라스크에 넣는다. 물로 비커를 2～3회 헹구어 부피 플라스크에 넣고 표시선까지 물을 채워 1% 녹말 분산액을 만든다. 이 용액을 묽혀 10^-4～10^-1 % 녹말 분산액 100㎖를 만든다.

 

2) 100㎖ 부피 플라스크에 1.0g의 KCl을 넣고 물로 녹인 다음 표시선까지 물을 채워 1% KCl용액을 만든다.

 

3) 투명도 평가

물, 1% KCl, 다섯 가지 종류의 녹말 분산액을 각각 10㎖씩 취해 각각의 시험관에 넣고, 각 혼합물의 투명도를 조사한다. 눈으로 보면서 투명, 약간 불투명, 완전 불투명으로 평가한다.

 

4) 균일성 평가

확대경으로 과정 3의 시험관을 관찰하여 혼합물의 균일성을 조사한다. 고체 물질이 보이면 불균일, 보이지 않으면 균일로 평가한다.

 

5) 빛의 산란 평가

과정 3의 시험관에 손전등 빛이나 레이저 포인터 빛을 비추어 빛의 산란 여부를 조사한다. 산란/산란하지 않음으로 평가한다.

 

6) 안정성 평가

과정 3의 시험관을 1시간 정도 방치한 후, 분산질과 분산매의 분리 정도와 가라앉은 정도를 조사한다. 안정, 대체로 안정, 불안정으로 평가한다. 안정하다고 평가된 혼합물을 원심분리 튜브에 넣고 1000rpm에서 5분간 원심분리하여 분산질과 분산매의 분리 정도와 가라앉은 정도를 다시 조사한다.

 

7) 아이오딘 시험

녹말과 아이오딘 사이에 형성되는 짙은 남색의 착화합물을 이용하여 녹말의 존재 여부를 조사한다. 각 분산액에 10방울의 0.1M KI₃을 넣고 색깔 변화를 관찰한다. 시험관을 옆에서 볼 때 색깔 변화가 약하면, 시험관의 위에서 아래로 관찰한다. 흰색 종이를 배경으로 사용하면 색깔 변화를 더 분명하게 관찰할 수 있다.

 

8) 미지 시료의 분석

녹말과 KCl을 혼합하여 만든 미지 시료를 각각 10㎖씩 취해 각각의 시험관에 넣고, 첫 번째 시험관에 1방울의 0.1M AgNO₃을 넣고 흰색 침전의 형성 여부를 조사한다. 두 번째 시험관에 10방울의 0.1M KI₃을 넣고 남색 착화합물의 형성 여부를 조사한다.

 

 

 

[일반화학실험]용액과 콜로이드 분산액 레포트