ph 변화에 따른 결과 값에 대한 최종 보고서 분석화학 팀프로젝트

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본문내용

캄보디아의 따께오에는 한국인이 운영하는 OO공동체가 있다. 이곳에서는 천연염료를 이용해서 실을 염색하고, 이를 사용해서 옷감을 제조한다. 일반적인 염료 제조를 위해서는 보통 Patana Oak 및 Java plum(갈색), 프로봇 및 양파껍질(노랑), 소목(빨강) 등의 원재료를 2~3시간 정도 끊인 후 1주일정도 발효시켜서 제조한다. 이렇게 제조된 염료 원액은 원재료에 따라 약간씩 다르기는 하지만 약산성을 띠는 것으로 알려져 있다. 반면에, 쪽을 이용해서 남색을 내는 경우에는 양잿물을 사용해서 용액의 pH를 11로 유지해야 된다. 한편, 고엘 공동체에서는 최근에 화장실 오수를 처리하기 위해서 정화 시설을 설치하였다.
현장을 방문한 적정기술 전문가인 한밭대 홍성욱 교수는 염색 폐수를 중성으로 만든 후에 오수 처리시설로 보내면 비용을 절감하면서도 친환경적인 공정이 가능할 것이라고 조언하였다. 이에 고엘 공동체에서는 한밭대 화학생명공학과에서 홍성욱 교수의 분석화학 수업을 듣는 학생들에게 이러한 공정의 설계를 의뢰하기로 결정하였다. 고엘 공동체에서는 하루에 대략 일반 염료 폐수 100L와 쪽 염료 폐수 10L를 배출하며, 주위에는 저수지가 마련되어 있다.

Step 1) 일반 염료의 색을 하나 정하고 이를 만들기 위한 원재료를 결정 하라.
Step 2) 문헌조사 등을 통해서 폐액 속에 들어 있는 약산의 종류와 농도 등에 대해서 확인하고, 폐액의 pH를 계산하라.
Step 3) 희석을 통해서 폐액을 중성으로 만들 경우 얼마만큼의 물이 소요되는가?
Step 4) 쪽 폐수를 중성으로 만들기 위해서 필요한 물의 양을 계산하라.
Step 5) 일반 염료 폐수와 쪽 염료 폐수의 혼합 등을 통해서 중성의 폐수를 방출하는 컴팩트한 공정을 설계하라.
Step 6) Step 1)에서 정한 색깔 및 원재료를 바꿔서 위의 단계를 반복하라.

<설계조건>
● 조업온도 25℃
● 일반염료 폐수 : 양파 껍질 염료 100L/day 배출

참고 자료

천연염료와 염색, 조경래 저, 형설출판사
천연염료를 이용한 한지염색에 관한 연구(II) - 양파껍질을 중심으로 -, 전철, 논문 발췌
네이버 화학대사전 - 퀘르세틴
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2312173&cid=42419&categoryId=42419
http://indianmedicinalherbs.blogspot.kr/search?q=onion 산성분 발췌
『양파_육질_및_껍질의_화학성분과_항산화_및_항암_활성_비교』 장주리, 임선영 인용
천연염료와 염색, 조경래 저, 형설출판사
p.147 염재의 종류 5.2 - 소목
소목염색에서 pH조건이 색상변화에 미치는 영향 – 권주희