반응형 화공기초실험 | 킬레이트 적정법에의한 양이온 농도의 측정 TIP 킬레이트 적정법으로 금속이온의 농도를 구한다. 킬레이트 적정법 킬레이트 시약과 금속이온과의 킬레이트 생성반응을 이용하여 금속이온을 정량하는 분석법이고, 콤플렉스 적정법이라고도 한다. 즉 금속이온을 함유한 용액에 금속이온과 반응하여 변색하는 지시약을 넣어 정색시킨 다음 킬레이트 표준용액으로 적정한다. 이 때 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. EDTA의 특징 1. 거의 전부가 2가 이상의 금속이온과 안정도가 높은 킬레.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2021. 1. 24. 화공기초실험 | 과산화수소의 농도 측정 TIP 습식 정량분석법 중의 하나인 적정법을 사용하여 과산화수소의 농도를 측정한다. 정량분석어떤시료에 대해 성분의 양이나 비율을 결정하는 화학 분석법. 정량분석의 방법에는 여러가지가 있는데 이들은 편의상 어떤 성질을 이용하는 가에 따라 크게 물리적 방법과 화학적 방법으로 분류된다. 화학적 방법은 침전·중화·산화 반응이나 일반적으로 새로운 화합물이 형성되는 반응과 관련되어 있다. 엄밀한 화학적 방법의 주요형태에는 무게분석과 용량분석(적정분석)이 있다. 물리적 방법은 밀도, 굴절률, 빛의 흡수나 편광, 기전력, 자화율 등의 여러 가지 물리적 성질을 측정하는 것이다. 실제 분석에서는 시료에서 원하는 성분을 분리하는 정성분석과 그 성분의 존재량을 측정하는 정량분석을 같이 실시해야 한다. 산화-환원 반응.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2021. 1. 9. 화공기초실험 | 표면장력계를 이용한 표면장력 측정 TIP 표면장력계를 이용해서 액체의 표면장력을 측정하는 것이다. 표면장력은 분자에 의하여 액체가 수축하여 표면적을 될 수 있는 한 작게하려는 성질이다. 액체와 기체 혹은 액체와 고체 등 서로 다른 상태의 물질이 접해 있을 때 그 경계면에 생기는 면적을 최소화하기 위해 작용하는 힘이다. 표면장력은 액체 내의 분자 간의 인력에 의해 서로에게 생긴다. 액체의 분자간 인력의 균형이 표면 부분에서 깨지고 표면 부분의 분자가 액체 속의 분자보다 위치에너지가 크고 액체가 표면적에 비례한 에너지를 가지기 때문에 이것을 작게 하려고 하는 작용이 표면장력으로 나타난다. 물질 내부에 있는 분자에서는 모든 주위의 분자에 의해 똑같이 끌어 당겨진다. 모든 주변으로 동일한 힘을 가지고 끌어 당겨져서 힘이 상쇄가 된다. 모세관을 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 6. 11. 화공기초실험 | 고체의 표면 에너지 측정 TIP 접촉각 측정 방법 및 접촉각 측정에 영향을 주는 원인을 먼저 알아보고, 표면장력 및 판의 성질을 살펴본 뒤 접촉각 측정과 관련된 선행 연구를 고찰하고자 한다. 접촉각을 측정에 영향을 주는 변인 1) 온도 : 접촉각은 온도에 따라 변하므로 결과의 재현성을 보장하기 위해서 표준온도를 반드시 지켜야함 2) 시간 : 표면과 닿아있는 방울의 접촉각은 시간이 지남에 따라 액체의 증발 또는 액체 사이에 존재하는 힘의 변화에 의해서 변한다. 3) 액체방울의 부피 및 크기: 방울의 크기는 접촉각에 영향을 미치는 매우 중요한 변수로 방울의 지름이 증가하면 무거워지고 방울이 무거워지면 중력의 영향을 더 받게 되므로 접촉각은 감소한다. 그러므로 가능한 한 같은 부피, 같은 크기의 용액을 떨어뜨리는게 좋다. 4) 방울 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 6. 2. 화공기초실험 | 접촉각 표면에너지 측정 TIP 접촉각 측정을 통해 얻어진 데이터를 기초로 표면에너지를 계산하고 표면의 극성과 비극성도를 계산할 수 있으며 절댓값으로 환산하여 표면에너지 스펙트럼을 통한 표면의 화학적인 분포를 예상할 수 있다. 그리고 이를 통해 액체 내의 압력에 관한 정의를 이해한다. 액체표면의 특성은 분자간의 인력에 의존한다. 응집력은 분자 간에 작용하는 인력을 말하며, 부착력은 서로 상이한 분자 간에 작용하는 인력을 말한다. 표면장력은 액체의 표면을 단위면적만큼 넓히는 데 소요되는 일이다. 고체 표면과 접촉하고 있는 액체 표면은 부착력이 우세하면 접촉점에서 올라갈 것이고 응집력이 더 강하면 내려갈 것이다. 모세관 현상은 고체와 접촉하고 있는 액체 표면의 상승이나 하강 현상이다. 한 분자가 동일한 분자의 액체 bulk상에 존재.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 27. 화공기초실험 | Melting Point 측정으로 공융점 결정과 Phase diagram 작성 TIP 순수한 물질의 녹는점과 각각의 몰 비를 갖는 두 물질의 혼합물의 녹는점을 측정하여 각각의 phase diagram을 작성하고 공융점을 알아봄으로써 순수 물질과 혼합물질의 녹는점의 특성을 알아본다. 고체의 녹는점(melting point, m.p.)은 1기압 하에서 고체가 액체로 변하기 시작하는 온도이다. 순수한 물질이 고체에서 액체로 변화하는 온도범위는 불과 0.5℃이내이므로 녹는점을 물질의 확인에 응용할 수 있다. 그러나 불순물이 섞여 있을 때 상(Phase)변화에 의해 관찰되는 온도변화는 0.5℃보다 크다. 실험실에서 녹는점을 측정하는 방법은 모세관을 이용하는 것이 보편적이다. 잘 분쇄된 시료를 한쪽 끝이 막힌 모세관에 충분히 채우고 Thiele관 또는 플라스크에 장치하고 여기에 시료의 녹는점.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 12. 화공기초실험 | 염색체 DNA의 정제 및 분석 Agarose gel의 전기영동법 단백질이나 핵산 등의 고분자물질은 전하를 띄므로 이를 기초로 하여 이들 분자를 전기장에서 이동 분리시켜 이들의 순도나 성질의 분석 및 분리 등에 사용하는 방법을 전기영동법이라고 한다. 전기영동에서 하전 분자의 이동 방향은 그 분자가 갖는 전하의 부호에 의하여 결정되지만, 전기영동에서 고분자를 움직이는 힘은 전장의 세기(E)이다. 전기영동에 필요한 세가지 성분은 1)전하를 띤 입자, 2)전장, 3)이동이 일어날 수 있는 medium이다. 본 실험에서 DNA분자를 사용했는데 이는 DNA 골격 축에 존재하는 인산 때문에 전기적으로 음전하를 뛰어서 전기장에 놓일 때 양전극을 향해 이동하게 된다. 이때 이동하는 속도는 1)분자의 net electric charge, 2)분자의 크.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 5. 6. 화공기초실험 | 에탄올 수용액의 partial molar volume을 비중계로 측정한 밀도 이용 TIP 부분 몰부피의 원리를 이용하고 에탄올 수용액의 partial molar volume을 비중계로 측정한 밀도를 이용하여 농도의 함수로 계산한다. 부분 몰부피 (Partial molar volume) 어떤 혼합물에서 그 혼합물의 구성 성분인 한 물질 A의 부분 몰부피는 다음과 같이 나타낸다. 혼합물이 A로만 이루어져 있을 경우, 즉 순수한 A로만 이루어진 물질에선 부분 몰부피는 그 물질의 몰부피와 같다. 혼합물에서 부분 몰부피는 몰부피와 같지 않으며, 혼합물의 조성에 의존한다. A와 B로 이루어진 혼합물이 있다면 일정한 p와T 에서 다음과 같은 등식이 성립한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 물과 에탄올을 g 단위로 80:20, 60:40, 40:60, 20:80으로 혼합하여 수용액을 만든다. 2).. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 4. 26. 화공기초실험 | 액체 상호 용해도 TIP 1. 물과 페놀의 혼합비율에 따라 상호 용해도 측정을 익힌다. 2. 상호 용해도 측정에 따라 이 계의 임계 공용 온도를 파악한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 먼저 고체 상태의 페놀을 항온조(약 70℃)에 넣어 녹인다. 2) 시료의 혼합액을 만든다. 피펫을 사용하여 30vol% 페놀 용액을 만든다. 피펫을 사 용할 때 온도 가 내려가면 피펫 주위에 페놀이 굳어져 달라 붙기 때문에 미리 피펫을 데운 다음에 사용한다. 30vol%의 페놀 용액은 페놀 3㎖에 증류수 7㎖를 시험관 넣어 만든다. 3) 이 시험관을 비이커에 넣어 중탕으로 온도를 높인다. 온도계를 사용하여 조용히 교반 하면서 열을 가한다. 4) 하얀색 침전이 사라져 맑은 균일상이 되었을 때의 온도를 읽는다. 5) 시험관을 비이커에서 꺼내.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 4. 6. 화공기초실험 | 녹차의 용출속도 측정 TIP 녹차의 용출속도를 측정해본다. 카페인 고등식물 속에서 볼 수 있는 퓨린 염기로 화학식 C8H10O2N4H 이고, 3개의 메틸기를 가진 크산틴 구조이다. 브라질의 커피콩에 1～1.5%, 동양의 차 잎에 1～5%, 열대 아프리카의 콜라 열매에 3%, 파라과이의 마테차(Mat Tea)에 1～2%, 브라질의 구아라나 종자에 3～5% 존재하는 흥분성 성분으로 백색의 연한 결정이다. 찬물에는 녹기 어렵고 뜨거운 물에는 잘 녹으며 쓴맛이 있다. 녹차 등에서 뜨거운 물로 삼출시켜 타닌(Tannin) 등을 제거하고 단리 할 수 있다. 또 디메틸요소 · 말론산을 출발물질로 하여 화학적으로 합성할 수도 있다. 식물 속에서의 합성은 그 밖의 퓨린염기와 마찬가지로 글리신 · 포름산 · 이산화탄소 등을 재료로 하여 합성된.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 3. 27. 화공기초실험 | 3성분계의 상평형도 결정 TIP 물, 톨루엔, 아세톤으로 이루어진 3성분 액상계의 상평형도(phasediagram)를 결정하고, 이를 정삼각형 좌표계에 나타낸다. 액체-액체 혼합계그림 3에 벤젠-초산-물 3성분계를 예를 들었다. 벤젠-초산, 초산-물은 전 농도 구간에서 서로 혼합되나 벤젠-물은 서로 혼합되지 않는다. 벤젠-물 혼합물은 한 층은 순수한 물, 다른 한층은 순수한 벤젠으로 나뉜다. 이 혼합물에 초산을 조금씩 넣어주면, 초산은 두 층사이에 분배되고, 아울러 소량의 물이 벤젠층에. 소량의 벤젠이 물층에 각각 용해된다. 이 두 층의 조성은 그림3의 tie line의 끝 점 a와 b로 나타내어진다. 이를 혼합계의 전체조성이 G점으로 나타내어지는 경우 처음에 만들어진 벤젠- 물 혼합물 조성은 A점과 G점을 연결한 선이 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 3. 7. 화공기초실험 | 고체의 진밀도 TIP 1. 고체 입자 사이의 공극을 포함한 겉보기 밀도를 벌크밀도라 한다. 이 공극을 액체로 치환하면 공극을 측정할 수 있다. 2. 이 실험에서는 Gay-Lussac형 피크노미터를 사용하고 순수한 물로 공기를 치환하여 흔히 구할 수 있는 흙의 진밀도를 측정한다. 3. 고체 시료의 비중이 물보다 가벼울 때는 다른 액체를 사용해야 할 것이다. 또 실리카겔처럼 흡습성인 것은 건조 조건에 따라 밀도가 달라지므로, 건조시의 온도, 시간 등을 명시하고 취급에 주의하여야 한다. 비중병을 사용하여 질량을 측정함으로써 다음과 같이 고체의 진밀도를 구할 수 있다. ρs= 고체의 진밀도[g/㎤], mp = 비중병의 질량[g] mρw= 액체를 채운 비중병의 질량[g], mρs = 고체를 채운 비중병의 질량[g] mρsw= .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 2. 26. 화공기초실험 | 활성탄 입도 pH 확인 TIP 1. 입도 : 입자상 시료를 체가름하여 각 체 위에 암은 시료의 무게로부터 입도를 구한다. 2. pH값 : pH값을 활성탄의 수용액(현탁액) pH값을 말하며, 시료에 물을 사하여 끓이고 냉각한 후, pH 미터로 측정한다. 실험 방법 1. 입상 1) 입상 활성탄 무게 100g를 잰다. 2) 비커에 100g의 입산 활성탄을 옮겨 담는다. 3) 크기별로 4.00㎜, 2.00㎜, 1.40㎜, 850㎛, 280㎛로 써 놓은 후, 체 진탕기에 활성탄 100g을 넣고 10분간 진탕하여 준다. 4) 10분후 각 크기별로 분류하여 준다. 5) 크기를 분류한 활성탄들을 무게를 재고, 총 합을 구한다. 2. pH 1) 삼각플라스크에 야자계 활성탄, 석탄계 활성탄, 조립 활성탄을 각각 3g씩 담아준다. 2) 메스실린더.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 2. 14. 화공기초실험 | 액체의 상호 용해도 일정온도와 압력에서 가량 물과 에틸에테르를 섞으면 소량의 에테르가 녹아 있는 물 층(하층)과 소량의 물이 녹아있는 에테르 층(상층)의 두 액상으로 분리되어 액-액 평형을 이룬다. 이러한 액액계를 공액용액(conjugate solution)이라고 하고, 각각의 액체에 대한 다른 액체의 용해도를 상호용해도(mutual solubility)라 한다. Gibbs의 상률(phase rule)에 따르면 이러한 공액용액의 자유도는 2이다. F = C + 2 - P = 2 + 2 - 2 = 2 F = 자유도 C = 성분의 수 P = 상의 수 따라서, 압력이 일정할 때의 상호용해도는 온도의 함수이다. 일반적으로 온도를 상승시키면 상호용해도가 증가하는데, 어떤 온도 이상에서는 임의 비율로 완전 혼합되어 하나의 상이 된다... Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 2. 6. 화공기초실험 | 알킬화 반응 TIP 1. 벤젠으로부터 알킬화 (alkylation)의 일반적 내용을 이해한다. 2. 에틸벤젠을 합성한다. 알킬화 유기화합물의 분자내에 알킬화제의 작용으로 알킬기를 도입하는 반응을 알킬화라고 한다. 벤젠의 아실화 반응 (Friedel–Craft Acylation) 실험 방법 1. 실험 과정 1) 환류 냉각기에서 플라스크에 벤젠 50g, 브롬화 에틸 22g을 넣고 을 가함 - HBr 가스 발생 2) HBr 가스 발생이 적어지면 수증기 중탕에서 가열 – 가스발생이 없을때 반응 완료 3) 얼음75g, 물50㎖, HCl 12g의 혼합물에 반응물을 가함 - 분액깔때기에서 벤젠층과 물층으로 분리 4) 벤젠층 혼합물을 CaCl2로 건조 시킨 후 분별증류장치에서 서서히 가열 5) 약 80℃에서 벤젠을 얻음 6) 약 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 1. 30. 화공기초실험 | 물질의 분자량 측정 TIP 1. 쉽게 액화하는 화합물의 분자량을 (에탄올) 이용하여 이상 기체 상태방정식에서 분자량 측정해보기. 2. 에탄올을 이용하여 이상 기체 상태방정식에서 분자량 측정해보기. 이상기체 상태 방정식 분자 1몰의 질량을 분자량이라고 한다. 원자량은 탄소 원자의 동위윈소 가운 데 자연계에 가장 많이 존재하는 질량수 12의 탄소 동위원소를 기준으로 정의 된다. 즉, 질량수 12인 탄소 동위원자 12.00g에 들어 있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수라고 하고, 아보가드로 수 만큼의 원자 또는 분자를 분자량이라고 한다. 원자량과 분자량은 모든 화학 반응을 이해하는데 가장 기본적인 양 이다. 거의 모든 기체는 상온, 상압에서 이상 기체 상태 방정식을 만족하기 때문에 기체의 부피, 압력, 온도, 무게를 측정하면 이.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 1. 22. 화공기초실험 | 0.1N-H2SO4의 표준용액 제조 및 공업용 가성소다 중의 전체 알칼리 정량 TIP 0.1N H2SO4 표준용액을 제조하여 공업용 가성소다 중의 전체 알칼리를 정량하므로 산․염기 적정에 대한 지식을 습득 할 수 있다. 표준화(표정) 수산화 나트륨을 물에 녹여 농도를 정확하게 안다고 하더라도 시간이 지나면 수산화 나트륨이 조해성으로 인하여 농도가 계속 줄어들게 된다. 따라서 처음 측정한 수용액의 농도와 시간이 지난 뒤 수용액의 농도는 다를 수 밖에 없다. 이러한 물질들을 제대로 사용하기 위해서는 정확한 농도가 얼마인지 확인하는 작업이 필요한데, 이러한 작업을 표준화, 표정이라고 한다. 표준용액 최상의 정확도를 얻으려면, 일차감정이나 반응용액의 표준화에 잘 알려진 표준물질을 시약으로 사용하는 것이 필요하다. 이들 중 가장 중요한 것을 일차표준물질 이라 부르는데, 얻기 쉽고, 순수하게.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 1. 9. 화공기초실험 | 경도 TIP 경도라 함은 수중에 존재하는 Ca2+ 및 Mg2+의 총량을 이에 대응하는 CaCO3의 ppm(㎎/1)으로써 표시한 것을 말한다. 경도측정은 전경도와 칼슘경도로 구분하여 측정 할 수 있는데 에틸렌 디아민테트라아세트산(ethlendiaminetetraacetic acid, EDTA)의 용액이나 그 나트륨염을 적정 표준액으로 사용하는 방법이다. 시료수의 pH를 10으로 한 후 EBT(Eriochrome blank T)를 지시약으로 해서 EDTA액으로써 적정한다. 본 실험은 EDTA로 Chelate 적정하여 전경도와 칼슘경도를 측정한다. 경도 硬度(경도)란 물의 미네랄 함량을 표현하는 수치로, 함유량이 많을 경우 센물(Hard Water), 적을 경우 단물(Soft Water)로 구분한다. 이러한 미네랄.. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2020. 1. 1. 이전 1 2 3 다음 반응형
