반응형 나노화학실험 | Firefly Reaction TIP 유기실험 기술을 배양하고 루미놀을 합성해본다. 화학발광 원자 또는 분자가 화학반응에 의해 생성되는 에너지에 의해 들떠서 빛을 내는 현상이다. 대부분 열을 수반하지 않는 냉광으로 광화학 반응의 역이라고 여겨진다. 루미놀의 강알칼리성 용액을 과산화수소 등으로 산화시키면 낮에도 보일 정도로 밝은 청자색 빛이 발광된다. 이 성질을 이용해 과산화수소를 발생하는 효소 반응에서 효소의 기질 정량이나 효수검출을 할 수 있게 한다. 발광원리 본 실험에서 루미놀이 산화되어 triplet상태를 갖는 들뜬 상태가 된다. 이 상태에서 주변에 비복사적 과정으로 에너지 준위가 감소하다가 더 이상 주변에 에너지를 전달할 수 없을 때 계간전이를 통해서 삼중항 상태가 안정한 단일항 상태로 전환되며 빛을 주변에 방출해 Ground.. Engineering/그외 공학 2022. 6. 13. 일반물리학실험 | Energy in Simple Harmonic Motion TIP 1. 단순조화운동에 포함된 에너지를 확인한다. 2. 에너지 보존법칙을 만족하는지 확인한다. 단순 조화 운동에서 에너지 단순 조화 운동에서 에너지는 보존된다. 전체 에너지는 힘 상수 k와 진폭 A로 표현될 수 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 노트북 뒷면의 [CHA] 포트에 센서 연결 케이블의 한쪽 끝을 연결하고, 다른 한쪽 끝을 모션 디텍터에 연결한다.(데스크탑을 사용할 경우 본체의 USB 포트에 인터페이스 연결 케이블의 한쪽 끝을 연결하고, 다른 한쪽 끝을 인터페이스에 연결한다. 인터페이스의 [CHA] 포트에 센서 연결 케이블의 한쪽 끝을 연결하고, 다른 한쪽 끝을 모션 디텍터에 연결한다.) 2) Excel 프로그램을 실행한다. 3) [과학실험] 란의 [실험 시트 만들기] 에서 [속도, 가.. Engineering/물리학 2021. 9. 15. 일반화학실험 | 화학 발광 - 루미놀의 원리 TIP 1. 화학발광은 화학반응에서 나오는 에너지가 열 대신 빛으로 방출되는 반응이다. 흔한 예가 반딧불이의 발광이며 이 생체 발광은 반딧불이의 luciferin이 효소 luciferase, ATP, 그리고 산소와 반응하는 경우이다. 2. 화학 반응에 의하여 빛이 방출되는 것을 관찰하고 이해할 수 있다. 화학 발광은 화학적 반응에 의하여 형성되는 특정 물질의 전자가 에너지적으로 들떴다가 다시 바닥상태로 돌아올 때 자체적으로 빛을 내는 현상이다. 다음은 루미놀의 발광 메커니즘이다. 위 그림의 발광 메커니즘을 보다 자세히 설명하면 다음과 같다. 루미놀이 화학발광을 하기 위해서는 산화제와 함께 활성화되어야 한다. 일반적으로 과산화수소수와 염기성 이온 용액이 활성화하는데 사용된다. 염기성 이온이 루미놀을 음이온.. Chemistry/일반화학 2021. 8. 22. 일반화학실험 | 엔탈피 변화(△H) 측정 TIP 1. 열량계를 이용하여 반응열 측정법을 알아본다. 2. 산․염기의 중화 반응을 통해서 엔탈피가 상태함수임을 확인한다. 3. 위 실험을 통해서 #Hess의 법칙이 성립함을 확인한다. 에너지(energy) 1) 일을 하거나 열을 발생시킬 수 있는 능력 2) 위치 에너지(potential energy) : 위치 또는 조성의 변화에 따른 에너지 열(heat) 1) 두 물체 사이의 온도 차이에 의한 에너지 전달을 나타내는 경로함수 2) 열에 의해 이동되는 에너지의 양을 나타내는 단위 : J, ㎈ 일(work) 1) 물체에 가해진 외부의 힘과 이 힘이 작용한 거리의 곱 2) 일정한 거리에 걸쳐 작용한 힘을 나타내는 경로함수 (단위 : J) 3) 압력-부피일 : 외부 압력에 의해 계의 기체가 압축되거나 외부 .. Chemistry/일반화학 2021. 5. 12. 일반물리학실험 | 열의 일당량 TIP 전류가 흘러 도선에서 발생된 열량을 측정하여 열의 일당량을 측정한다. 에너지 보존법칙은 에너지의 형태가 변화될 수 있으나 그 때의 에너지양은 변화되지 않음을 의미한다. 이러한 이유로 역학적 에너지는 열에너지로 열에너지는 역학적 에너지로 변화시킬 수 있다. 이 경우 1㎉의 열량이 몇 Joule에 해당하는가를 열의 일당량이라 한다. 따라서, 일 W와 열량 Q사이에는 W=JQ ······ (1) 의 관계가 성립하며 이 때 J가 열의 일당량이다. 한편, 저항 R의 저항선에 전류 I가 t초 동안 흐르면 열을 발생시키는데 이때 사용된 전기에너지는 W = I2Rt = VIt(J) ······ (2) 이다. 전기 에너지에 의해 발생된 열은 열량계 속의 물과 용기의 온도를 T1에서 T2로 상승시키며 이 열량 Q는.. Engineering/물리학 2021. 4. 3. 일반생물학실험 | 땅콩의 열에너지 측정 TIP 땅콩에서 발생하는 에너지에 대해 알아본다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 껍질 벗긴 땅콩의 질량을 측정한다. 2) 땅콩을 클립에 끼운다. 3) 시험관에 물을 20㎖ 붓는다. 4) 실험 전 물의 온도를 측정한다. 5) 시험관에 온도계를 꽂고 땅콩을 연소시키면서 물의 온도를 측정한다. 6) 땅콩이 완전히 연소했을 때 물의 온도를 측정한다. 7) 땅콩 1g에서 발생하는 열량을 계산한다. 일반생물학실험 - 땅콩의 열에너지 측정 레포트 1. 실험 목적 가. 땅콩에서 발생하는 에너지에 대해 알아본다. 2. 실험 기구 및 시약 가. 실험 기구 1) 클립, 고무마개, 시험관, 스탠드, 핀치클램프, 온도계, 점화기 또는 알코올 램프, 전자저울 나. www.happycampus.com Biology/일반 | 세포 생물학 2021. 2. 18. 에너지 화학 | 대체 에너지의 개발 - 1부 지열 에너지 지열 또는 온천열은 지구 내부가 용융 상태의 용암으로 되어 있어 뜨겁기 때문에 생기는 것이다. 지각을 파고 들어가면 매 킬로미터 당 온도가 평균 25℃씩 증가한다. 지열에 의하여 생기는 간헐천이나 온천지대에서는 건물의 난방에 이를 이용할 수 있다. 미국의 캘리포니아에서는 온천열로부터 상업적 가치가 있는 전기를 생산하고 있는데, 인공적으로 바위에 구멍을 뚫어서 흘러나오는 용암으로부터 물을 순환시켜 열을 얻는다. 미국의 경우 1984년에 생산된 지열은 2.6×1013BTU이었고, 2020년에 이르면 1.85×1016BTU에 이를 것으로 추상된다. 풍력 에너지 풍력 에너지는 바람을 이용한 풍차에서 얻어진다. 지상의 어떤 지역이 태양열에 의해 더워지면 그 지역의 공기가 뜨거워져서 팽창되고 팽창된 공.. Chemistry/생활 속 화학 2020. 9. 18. 에너지 화학 | 에너지의 기본 원리 넓은 의미에서 에너지는 일을 할 수 있는 능력이다. 어떤 물체가 E라는 크기의 일을 할 수 있는 상태에 있을 때, 이 물체는 E라는 크기의 에너지를 갖고 있다고 말한다. 높은 곳에 있는 물체는 물리적인 의미에서 그 높이에 상응하는 위치에너지를 갖고 있으며, 또 움직이고 있는 물체는 그 속도에 의해서 결정되는 운동에너지를 갖고 있다고 한다. 자연계에는 물질 내에 보유되어 화학 변화에 따라 방출되는 화학에너지, 원자핵의 변환에 따라 생기는 원자에너지를 비롯하여 열에너지 그리고 전자기적 에너지 등 여러 가지 물리적 상태에 따라서 그 크기가 결정되는 많은 에너지가 있다. 1. 에너지와 힘의 정의 에너지의 단위는 일의 단위와 마찬가지로 보통 erg 또는 J(Joule)을 사용한다. 열에너지(열량)에 관해서는 관용.. Chemistry/생활 속 화학 2020. 9. 7. 분석화학실험 | NMR을 통한 미지 시료 분석 TIP 분자식이 C8H10O인 미지시료를 예로 들어 NMR 분석하여 본다. NMR의 기본 원리 상당히 긴 파장을 가지고 있고 진동수와 에너지는 상대적으로 매우 낮은 편인 라디오파 영역의 파(RF파)가 분자와 만나면 1H나 13C를 비롯한 몇 가지 원자핵의 스핀 상태를 변화시킨다. 자기장 속에서 양성자는 핵이 외부자기장과 같은 방향으로 놓여 있는 낮은 에너지 상태와 핵이 외부자기장과 반대 방향으로 놓여 있는 높은 에너지 상태로 존재한다. 두 에너지 상태의 차이에 해당하는 어떤 형태의 에너지(매우 작으며 전자기 스펙트럼 중 낮은 진동수의 라디오파에 해당)가 외부에서 주어지면 에너지가 흡수되면서 핵의 스핀이 한 방향에서 다른 방향으로 뒤집어지는 (spin flip)이 일어난다. 이때 핵이 RF를 받아 스핀이 .. Chemistry/분석화학 2020. 8. 2. 일반물리학실험 | 빛의 회절과 간섭 측정 TIP Young의 2중 슬릿에 의한 빛이 간섭무늬를 관찰하여, 빛의 파동성을 이해하고 파장을 구한다. 토마스 영(Thomas Young)은 1801년 빛에 의한 간섭현상을 발견하여 빛의 파동성을 세웠다. 간섭이란 두 개의 파동이 서로 중첩되어 어떤 공간에서의 세기분포가 어느 점에서는 극대가 되고 다른 점에서는 극소가 되는 현상을 말한다. 간섭을 일으키기 위해서는 두 광원 사이에 간섭성이 있어야 하는데, 이는 두 파동이 같은 진동수 및 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 한다. 그림 1에서와 같이 두 개의 슬릿 B, C에서 나온 빛의 간섭을 생각하자. 슬릿 A를 통과한 빛은 회절에 의하여 퍼져 나가서 슬릿 B, C에 도달한다. 따라서 슬릿 B, C는 간섭성이 있는 두 광원으로 볼 수 있으며, 이로부터 회절.. Engineering/물리학 2020. 7. 13. 재료공학기초실험 | 흡수계수 측정 TIP 박막 샘플의 투과율을 측정하여 흡수계수를 계산 할 수 있다. 원자 또는 분자가 빛 에너지를 흡수하면 그 에너지의 크기에 따라 전자 전이 및 진동, 회전, 병진운동과 같은 여러 가지 분자 운동을 일으키게 된다. 다시 말하면, 바닥상태에 있는 원자나 분자가 그 종류에 따라 특정 파장의 자외선 또는 가시 광선을 흡수하여 전자 전이를 일으키면서 흡수 스펙트럼을 나타낸다. 따라서 흡수하는 파장을 알게 되면 원자 또는 분자의 전자구조, 즉 원자 및 분자의 조성이 어떤 것인지를 알아 낼 수 있다. 뿐만 아니라 흡수하는 빛의 세기, 즉 흡광도를 알면 그 원자나 분자의 농도도 결정할 수 있게 된다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 시편홀더 장착 2) 컴퓨터 전원 켜기, UV-Vis Spectrophotometer.. Engineering/재료 공학 2019. 12. 22. 일반생물학실험 | 생물분자의 검정 TIP 영양소 검출법으로 각 영양소를 검출해보고, 음식물 내 포함된 영양소의 종류를 확인해 본다. 생명활동에 필수적인 에너지 공급을 위한 공급원들로는 단백질, 탄수화물, 지방 3가지가 주된 공급원으로 어떤 음식물에 어떤 영양소가 들었는가를 알아내는 것은 매우 중요하다 각 영양소 들은 특정 시약에만 반응하기 때문에 이러한 시약들을 사용하면 쉽게 음식물의 구성성분을 알아낼 수 있다. 본 실험 과정을 확인 해보면, 꿀물은 베네딕트용액 전분은 요오드 요오드화칼륨용액 계란흰자는 뷰렛용액에 반응하였다. 이를 통해 각각 포도당 녹말 단백질을 함유하고 있다는 것을 알 수 있었다. 베네딕트 반응은 포도당 이외에 엿당 젖당 과당등과도 유사한 반응을 보이는데 이는 모두 환원력이 있는 당으로 베네딕트 용액속에 포함된 CuSO.. Biology/일반 | 세포 생물학 2019. 11. 28. 화공생명공학기초실험 | UV-Vis Spectroscopy TIP 1. UV/Vis spectrophotometer를 이용하여 분자내의 에너지와 광에너지간의 상호작용을 이용하는 자외선-적외선 분광광도법의 원리와 응용을 알아본다. 2. 또한 농도가 다른 각각의 샘플을 통한 검량선 작성 및 흡광도 측정에 의하여 시료의 함량이 얼마인지를 알아낸다. 분자의 구조나 성질을 규명하는 여러 가지 수단 또는 방법 중에서 분자 내의 에너지와 빛에너지간의 상호작용을 이용하는 방법을 일반적으로 분광법이라 한다. 분자에 의한 자외선-가시선 영역의 빛에너지의 흡수는 분자내의 전자에너지의 전이를 나타내며 이런 전자에너지의 전이는 분자내의 전자구조, 즉 분자의 화학결합 상태 및 분자구조 등의 특징에 따라 흡수되는 빛에너지의 주파수와 세기가 다르게 나타난다. 따라서 자외선-가시선 분광법은 .. Engineering/화학생물공정 2019. 10. 26. 일반화학개론 | 열역학 에너지 TIP 1. 에너지 2. 에너지의 종류와 에너지 보존 3. 열에너지, 열 및 온도 4. 팽창의 일 5. 에너지와 엔탈피 6. 열량 측정 7. 열량계 8. 헤스 (Hess)의 법칙 9. 표준생성엔탈피 10. 엔트로피 11. 자유에너지 1. 에너지 에너지(energy)는 일할 수 있는 능력 혹은 열을 공급할 수 있는 능력으로 정의되며, 일은 어떤 물체가 어느 거리 만큼 이동될 때 전달된 에너지를 말한다. 에너지 = 일 + 열 에너지는 크게 운동에너지와 위치에너지로 분류된다. 운동에너지 (EK)는 물체의 운동에 관련된 에너지이다. 질량이 m이고 속도가 v로 움직이는 어떤 물체의 운동에너지는 위치에너지 (EP)는 저장된 에너지로 물체의 위치 혹은 화합물의 경우 화학물질의 조성에 따라 달리 저장되어 있는 에너지이.. Chemistry/일반화학 2019. 10. 24. 이전 1 다음 반응형