A+, 학과 수석- 점도평균분자량 측정 보고서

소개글

학과수석, 평점 4.5 , 실험과목 All A+ 작성자입니다.

고분자의 점도평균 분자량을 구하는 실험으로 결과값이 크게 차이나 실패한 실험입니다. 그러나 구하는 과정이 정확하며, 이러한 오차가 발생한 이유에 대한 다양한 분석을 하였기때문에 참고하기 좋은 보고서입니다.
예비보고서에 첨부되어야 할 많은 이론들을 추가하였기때문에 예비/결과 보고서 모두 참고하여 작성할 수 있습니다.

목차

1. 실험방법
2. 실험결과
3. 고찰
4. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 방법
①Ubbelohde 점도계에 농도가 다른 용액을 넣고 평형에 도달할 때까지 기다린다.
②점도계의 E라인 입구를 한 손가락으로 막고 A라인 입구에 고무흡입기를 이용하여 C구에 가득 차도록 한다.
③손가락으로 막은 E라인 입구를 열면서 동시에 초시계를 작동시키고 마지막 액체가 C구 밑에 있는 etched line을 통과하는 시간을 측정한다.

<중 략>

Ⅲ. 고찰
▶ 오차의 원인
이번 실험은 농도가 다른 PEG의 점도를 Ubbelohde 점도계를 이용하여 측정하고, 이를 통해 상대 점도, 비점도, 환원 점도를 계산하여 고유 점도를 확인하는 실험이었다. 여기서 구한 고유 점도를 Mark–Houwink equation에 대입하여 점도평균분자량을 구하는 것이 실험목표이다. 그러나 실험값을 통해 구한 점도평균분자량은 실제 값과 큰 차이가 있었는데 그 이유를 고찰하면 다음과 같다.
첫 째, Ubbelohde 점도계 자체의 문제가 있었다. 주어진 Ubbelohde 점도계는 눈금이 갈색인 것과 흰 색인 것 두개가 존재하였다. (사진 별도 첨부) 처음에 두 개의 점도계를 번갈아 가며 서로 다른 농도의 PEG 용액이 흐르는 시간을 측정하였다. 그러나 이론과 맞지 않게 순수한 증류수와 2.5g의 PEG 용액의 측정 시간이 유사한 값이 나왔고, 다른 색의 Ubbelohde 점도계를 사용하여 측정한 결과 값의 차이가 커 점도계간의 차이가 있다는 결론이 나왔다. 따라서 본 조는 흰색의 Ubbelohde 점도계만을 사용하여 측정하였다. 갈색 Ubbelohde 점도계로 측정했을 시 액체의 흐름 시간이 약 10초정도 적게 측정이 되었다. 이번 실험에서 정확하지 않은 Ubbelohde 점도계를 사용해 시간이 길게 측정이 되었고, 그로 인해 환원 점도가 크게 측정이 되어 최종적으로 질량농도-환원 그래프의 그래프가 y축 위로 이동하게 되는 결과를 초래했다. 이것으로 인해 y절편이 커져 분자량이 크게 계산되었다. 따라서 갈색 Ubbelohde 점도계를 사용한다면 보다 오차가 줄어들 것이다.

참고 자료

동국대학교 화공생물공학과, “화공생물공학실험”, 2019, p31-35
Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott, “Unit Operations of Chemical Engineering” ,McGraw-Hill Korea, p43~45
김대수 외 4명, 고분자공학개론, PEARSON, 2015, p130-145
James E. Mark, Polymer data Handbook, Oxford University, 1999, p544-555
Joel R.Fried, Polymer science & Technology, PEARSON, 1990, p142-145