반응형 화학공학실험 | 막분리 공정 막 분리법 물속의 콜로이드 유기물 이온 같은 용존 물질을 반투과성 분리 막을 이용하여 여과함으로써 분리제거 하는 방법이다. 막 분리법은 공정이 간단하고 고온처리가 필요하지 않으므로 유기 용질 분리에 효과적이라는 장점을 가지기 때문에 기존의 분리 공정을 대체할 수 있는 큰 잠재력을 가진다. 막 분리 기술 1. 기본적으로 분리,농축 기술이며 순수한 물리적 처리기술 2. 수처리에는 압력차를 구동력으로 하여, 물(용매)이동에 의해 제거하고자 하는 물질(용질 또는 고형물)을 분리하는 막 여과가 주로 이용되고 있음 3. 정밀여과, 한외여과, 나노(nano) 여과, 역 삼투. 4. 수중의 미소물질과 용해물질을 막으로 저지시켜 목표하는 수질을 유지하는 함. 5. 치밀한 세공을 가진 고분자막 제품을 이용하여 압력에 의해.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2022. 11. 4. 일반화학실험 | 킬레이트 적정법(Chelatometry) TIP 킬레이트 적정법으로 금속이온의 농도를 구한다. 킬레이트 적정법(Chelatometry) 킬레이트 적정법이란 킬레이트 시약과 금속이온과의 킬레이트 생성반응을 이용하여 금속이온을 정량하는 분석법인데, 일명 콤플렉스 적정법(complexometry)이라고도 한다. 즉 금속이온을 함유한 용액에 금속이온과 반응하여 변색하는 지시약을 넣어 정색시킨 다음 킬레이트 표준용액으로 적정한다. 이때 금속이온은 킬레이트 시약과 반응하여 안정한 금속 킬레이트 화합물을 형성하므로 당량점에서 금속 지시약이 유리되어 변색한다. 킬레이트 시약으로는 주로 EDTA, NTA 등을 사용하면 많은 금속이온을 직접 적정할 수 있고, 간접적으로 적정하면 SO42-, PO42-, CN-, CNS-등 여러 가지 음이온도 정량할 수 있다. 실.. Chemistry/일반화학 2022. 3. 26. 일반화학실험 | 알칼리소비량 TIP 1. 농도를 알고 있는 산성과 염기성 시약을 만들고, 그것을 이용하여 알칼리 소비량(pH 9) 변환식에 쓰이는 농도계수를 구한 후, 검수를 중화적정하여 구한 값(검수에 넣은 시약의 소비량)을 통해 알칼리 소비량(pH9) 변환식에 대입하여 검수의 알칼리 소비량을 구한다. 2. 검수 중에 함유된 강산, 유기산, 염류 등을 중화하는데 소비되는 알칼리 소비량을 실험에 의하여 구한다. 알칼리 소비량 중화반응의 한 종류로 농도를 알고 있는 알칼리용액을 이용해서 시료의 산의 농도와 염류의 양을 구하는 실험이다. 이때, 산의 농도는 알칼리의 소비량에 의해서 구할 수 있는데 이를 구하는 식은 다음과 같다. 검수가 착색되지 않으면, 지시약 대신에 pH meter를 사용한다. 실험 방법 1. 알칼리 소비량(pH9) .. Chemistry/일반화학 2021. 7. 19. 일반화학실험 | 화학 반응 속도(I) - 농도의 영향 TIP 1. 반응 속도식과 반응 속도 상수를 이해하고 화하가 반응 속도와 반응물의 순간 농도간의 관계를 정립한다. 2. 화학 반응의 속도식을 나타내는데 필요한 반응 차수와 속도 상수를 실험적으로 결정한다. 반응속도 화학반응의 진행방향과 진행정도를 열역학적으로 예측할 수 있지만 화하가 반응이 어떠한 과정으로 일어나고 얼마나 빨리 일어날 것인지는 알 수 없다. 그러므로 열역학적으로 생성물이 만들어 질 수 있다고 하더라도 그 반응의 속도가 매우 느릴 경우에는 전혀 쓸모가 없을 것이다. 반응의 유용성을 생각한다면 반응은 적당한 속도로 진행되어야 한다. 비료의 원료로 사용하는 암모니아를 만들기 위해 상온에서 질소와 수소를 혼합하고 반응이 될 때까지 막연히 기다릴 수는 없다. 그러므로 반응의 화학양론과 열역학적인 .. Chemistry/일반화학 2021. 5. 26. 일반화학실험 | 식초와 아스피린의 정량 분석 TIP 몰농도(M), 산, 염기의 개념을 이해하고, 식초의 초산(Acetic acid)과 아스피린의 살리실산 아세틸[C6H4(OCOCH3)COOH]을 정량 분석한다. 산-염기 적정은 대표적인 부피 분석법이다. 분석하고자 하는 시료 (분석물질)와 반응에 소비된 표준용액 (농도를 아는)의 부피를 측정하여 시료의 농도를 결정하므로 부피분석이라고 하며 그 실험 방법을 적정법이라고 한다. 시료가 산 (또는 염기)일때 표준용액은 염기 (또는 산)가 되며, 표준용액을 적정액이라 부른다. 적정액을 뷰렛에 넣고 시료용액이 들어 있는 플라스크에 조금씩 적가하여 반응이 완결되었을 때 소비량의 눈금을 측정한다. 적정에서 분석물질과 정확하게 화학량론적으로 반응하는데 필요한 적정액의 양이 가르키는 부분을 당량점이라고 한다. 그러.. Chemistry/일반화학 2021. 4. 4. 일반화학실험 | 용액의 밀도 - 음료수의 당도 TIP 용액의 농도와 밀도가 서로 비례관계에 있다는 것을 이용하여 표준용액들의 밀도를 측정해 설탕물 용액의 농도와 밀도 사이의 관계를 나타내는 표준 곡선을 얻은 후, 표준 곡선을 이용하여 음료수의 밀도를 측정함으로써 음료수의 농도 및 당도를 결정한다. 용액의 밀도(물질의 질량을 부피로 나눈 값)를 측정하기 위하여 시료의 질량과 부피 등을 측정하고, 용액의 밀도와 농도가 비례관계에 있다는 것을 이용하여 용액의 농도를 측정할 수 있다. 측정을 통하여 얻은 정량적 수치와 기본적인 화학공식을 이용하여 측정계 없이도 밀도와 당도 등의 값을 측정할 수 있다. 본 실험에서 용액의 밀도를 응용하는 한 가지 예로서 시중에서 판매되고 있는 음료수에 들어있는 설탕의 양인 당도를 측정해 보기로 한다. 당도를 측정하기 위.. Chemistry/일반화학 2020. 12. 30. 일반화학실험 | 용액의 제조 및 표준화 TIP 1. 일정한 농도의 용액을 만들고 이를 중화적정을 통하여 표준화한다. 2. 분자식을 알고 있는 산성용액에 뷰렛을 이용하여 NaOH 수용액을 떨어뜨리며 중화점을 측정하고, 알아낸 중화점에서 떨어뜨린 NaOH의 부피를 통해 NaOH의 몰농도를 구할 수 있다. 표준 용액 적정분석 실험에서 사용되는 정확한 농도를 알고 있는 시약을 말하며, 표준액이라고도 한다. 옥살산 표준용액과 같이 순수한 물질을 칭량하여 일정량의 용액에 녹이는 것만으로 표준용액이 얻어지는 경우와 수산화바륨 표준용액과 같이 그 농도를 다른 표준용액에 의하여 간접적으로 정하는 경우가 있다. 표준용액은 다양한 적정 실험에 사용된다. 대표적 적정실험인 중화적정으로 예로 들면, 농도를 모르는 염기를 삼각 플라스크에 넣어둔 상태에서 정확한 농도를.. Chemistry/일반화학 2020. 11. 18. 화학공학실험 | 액체 확산계수 측정 TIP 1. 용질과 용매가 조합시킨 경우 액상 내 확산계수는 온도에 따라 변화하고 기상내 확산계수와는 달리 용질의 농도에 의해 변화한다. 2. 따라서 액체 확산계수를 이용하여 액체와 액체간의 확산을 관찰하고 이에 대한 액체 확산계수를 측정하고 계산해 본다. 몰수에 따른 NaCl의 전도도(conductivity)를 이용하여 액체의 확산속도 계수를 구한다. 물리, 화학 공정은 공정과 관련된 물질의 성질에 의존한다. 공정 공학은 벌크 상태의 물질의 변형 및 분포와 연관된다. 따라서 물질을 변화시키기 위해서 공장을 설계하고 가동하기 위해서는 물질들의 물리적, 화학적 성질들을 고려해야 한다. 가장 편리한 매체는 유체이므로 대부분의 공장은 기체나 액체 상태의 물질들로 가동된다. 이 같은 상황에서 고려해야 될 유체의.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 10. 7. 일반화학실험 | 무지개 물 탑 쌓기 TIP 1. 밀도가 다른 액체를 차곡차곡 쌓아서 여러 층짜리 물 탑을 차곡차곡 쌓아본다. 1) 농도차에 의해 액체의 밀도가 달라진다는 것을 알 수 있다 2) 밀도차를 이용해서 물질을 분리할 수 있다는 것을 알 수 있다. 물체가 뜨고 가라앉는 것은 밀도 차 때문이다. 부피가 같을 때 밀도가 높은 액체가 밀도가 낮은 액체보다 더 무겁다. 따라서 밀도가 다른 액체를 섞으면 밀도 차이에 따라 층을 이루게 된다. 물 위에 물 탑을 쌓는 이 실험도 각 용액에 따라 밀도가 다르다는 것을 이용한 것이다. 밀도는 액체만 갖는 성질이 아니다. 부피가 같을 때 무거운 것일수록 밀도가 높기 때문에 일반적으로 고체, 액체, 기체의 순으로 밀도가 높다. 설탕과 물로 탑을 쌓을 수 있는 것은 설탕이 물에 녹으면 부피는 조금만 변하.. Chemistry/일반화학 2020. 4. 28. 분석화학실험 | 탄산염과 탄산수소염 혼합물의 정량 분석 - Analysis of a Mixture of Carbonate and Bicarbonate TIP 탄산염과 탄산수소염의 혼합물을 분석해 봄으로써, 전체 알칼리도와 탄산수소염의 농도로부터 초기 탄산염의 농도를 계산할 수 있다. 직접적정에서 적정시약은 반응이 완결될 때까지 분석물질에 첨가된다. 때때로 역적정이 더 편리한 경우가 잇는데 이 방법은 분석물질에 농도를 알고 있는 첫 번째 표준 시약을 과량 가한 다음 두 번째 표준시약을 사용하여 첫 번째 표준시약의 과량을 적정하는 방법이다. 역적정의 종말점이 직접적정의 종말점보다 서명하거나 과량의 천 번째 시약과 분석물질과의 반응을 완결시킬 필요가 있을 경우에는 역적정이 가장 유용하다. 역적정은 일정한 부피의 시료용액 내에 존재하는 알고자 하는 물질의 전량을, 이것과 반응하는 데 필요한 기지농도의 시약의 부피를 측정하여 그 양으로부터 알고자 하는 물질의 .. Chemistry/분석화학 2020. 1. 27. 물리화학실험 | 반응속도에 끼치는 온도효과 - The Rates of Chemical Reactions TIP 1. 반응 속도 상수에 미치는 온도효과를 공부 2. 일정한 농도에서 온도 변화가 반응속도에 어떠한 영향을 미치는지 알아본다 Chemical Kinetics 1. Thermodynamics(열역학) : 반응의 자발성 속도에 무관 & 반응이 어떻게 진행하는가에 무관, 즉, 반응 mechanism에 무관 2. Kinetics(동역학) : 반응속도와 반응이 어떻게 진행하느냐에 관심 반응 메커니즘에 대해 자세한 정보 제공 화학 반응이 일어날 때 단위 시간당 감소된 반응 물질의 농도, 또는 증가된 생성 물질의 농도(mol/L·s, mol/L·min) 학 반응이 빠르게 또는 느리게 일어나는 정도를 나타냄. 반응속도의 요인 : 농도, 온도, 촉매, 반응물의 화학적, 특성활성화 에너지 Rxn Rate 화학반응은 .. Chemistry/물리화학 2020. 1. 21. 일반화학실험 | 화학 반응 속도 - The Rates of Chemical Ractions TIP 1. 화학반응 속도에 영향을 주는 여러 가지 인자들을 실험을 통해 확인해 본다. 2. 농도, 온도와 촉매가 각각 반응속도에 어떠한 영향을 미치는지 알아보도록 한다. Rxn Rate 화학반응은 가역적으로 일어나므로 단위 시간당 반응물이나 생성물의 농도 변화를 다음과 같다 aA + bB → cC + dD 일반적으로 균일 반응에 대한 속도 식은 다음과 같은 형태로 나타냄 반응속도=κ[A]m[B]n 반응 속도는 일정한 온도에서 반응 물질의 몰 농도의 곱에 비례 ㉠ 반응속도 상수(k): 농도에 따라 변하지 않고, 온도에 의해서만 변한다. ㉡ 반응차수(order of the reaction) : m,n, 계수와는 무관하고, 반드시 실험에 의해서만 구해진다. ㉢ 총괄반응차수(overall reation ord.. Chemistry/일반화학 2020. 1. 4. 기기분석실험 | 자외선-가시선 흡수분광법을 이용한 분석 - Beer법칙, 2성분 혼합물의 동시분석 TIP 흡광도를 파장에 대하여 도시한 것을 흡수 스펙트럼이라 한다. 파장에 따른 Cr(ⅲ) 용액의 흡광도를 이용해서 미지시료의 농도를 결정하고, Cr(ⅲ) 용액과 Co(ⅱ)용액의 혼합물을 흡광도를 이용해서 분석해본다. 원자 흡수와 농도와의 관계(Beer-Lambert law) 어떤 빛이 지나가는 통로에 시료가 존재하여 시료에 의해서 빛이 흡수되면 빛살(beam of light)의 복사세기(radiant power)는 감소한다. 복사세기, P는 빛살의 단위면적당, 초당 에너지를 의미한다. 복사세기가 I0인 이들 파장의 빛은 길이가 b인 시료를 두드린다. 두드리는 반대편 쪽으로 시료를 통과되어 나온 빛살의 복사세기는 I0이다. 빛의 일부는 시료에 의해 흡수될 것이므로, It & I0이다. 투광도(transm.. Chemistry/기기분석 2020. 1. 4. 일반화학실험 | Le Chatelier`s Principle TIP 평형을 이루고 있는 반응계에서 반응물 혹은 생성물 일부를 첨가하여 반응조건이 평형에 미치는 영향을 관찰하고 Le Chatelier의 원리를 이해한다. 평형 이동의 법칙 가역반응이 평형상태에 있을 때 농도, 온도, 압력 중 어느 하나를 변화시키면 그 변화를 감소시키려는 방향으로 진행하여 새로운 평형상태에 도달하게 한다. 1. 평형에 미치는 영향 인자 농도, 온도, 압력 cf) ‘촉매’는 영향을 미치지 않는다 실험 방법 1. 1M NaOH → 1M HCl ① 0.1M K2CrO4와 0.1M K2Cr2O7을 각각 시험관에 2ml씩 넣는다. ② 두 시험관에 1M NaOH 용액을 두 시험관 중 어느 한쪽이 색변화를 일으킬 때까지 번갈아 가며 한 방울씩 떨어뜨린다. ③ 색 변화를 관찰하고 색을 기록한다. ④.. Chemistry/일반화학 2019. 11. 12. 토양 오염의 화학 | 토양 오염 토양 오염은 토양 중에 특정 물질의 농도가 한계량 이상으로 집적됨으로서 토양 본래의 기능을 상실한 상태를 말한다. 그리고 이 오염된 토양에서 서식하는 동식물은 생육에 지장을 받고 나아가 먹이사슬에서 인간은 건강상의 장해를 받게 된다. 특히 유해 중금속이나 난 분해성 그리고 유독성 농약과 같은 유해물질은 그 농도가 매우 낮더라도 먹이사슬을 통해서 인간에게 치명적인 건강 장해를 유발시킨다. 핵발전소의 확장에 따라 방사성 물질에 의한 오염과 광범위한 지역을 오염시키고 있는 산성비는 생태계의 다양성을 급격히 파괴하는 것들이다. 이 외에도 플라스틱류, 비닐류 및 기타 지극히 유해한 산업 폐기물이 불법 또는 어쩔 수 없이 토양 중에 버려지고 있어 이들에 의한 토양 오염이 날로 심각해지고 있다. 사실 토양은 그 복잡.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 10. 24. 화학공학실험 | 티오황산나트륨의 온도, 농도에 따른 결정화 (Crystallization) TIP 불순물을 포함하는 용액으로부터 순물질을 분리하는 원리를 이해하고 여러 변수에 대한 결정을 관찰한다. 결정화의 기본 개념 결정화(Crystallization)란 분리기술의 일종으로 액체 혹은 기체의 균일 상으로부터 조작을 통하여 고체입자, 즉 결정(Crystal)을 얻는 것을 말한다. 또한 결정화란 것은 단지 얻고자 하는 고체입자를 얻는 데서 그치는 것이 아니라 목적으로 하는 고체 입자(결정)의 순도, 크기 및 모양을 제어함으로 인하여 생산물의 용도 및 조작기술을 크게 향상시키는 것이 중요하다. 그러므로 결정화에서는 먼저 결정재료의 구조를 이해하고 결정의 핵생성 및 결정성장과정인 결정의 열역학과정을 이해하는 것이 중요하다. 결정화 속도론 Liquid와 Crystal간의 new interface를 만.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2019. 10. 5. 이전 1 다음 반응형