Solid Solution with the Alum Structure 예비보고서

목차

Ⅰ. 실험목표

Ⅱ. 이론
1. 재결정(Recrystallization)
2. 백반(Alum)

Ⅲ. 실험예측

Ⅳ. 기구 및 시약

Ⅴ. 실험방법
1. 백반의 합성
2. 백반 결정체 배양
3. Preparation of Crystals of Alum, KAl(SO4)2 · 12H2O
4. Preparation of Crystals of Chrome Alum KCr(SO4)2·12H2O
5. Preparation of Solid Solution, KAlxCr1-x(SO4)2 · 12H2O
6. Harvesting Crystals

본문내용

<실험목표>

가변성분 KAlxCr1-x(SO4)2 · 12H2O로 고체 용액 종류에 속하는 결정을 성장시킬 수 있다.

<이론>

1. 재결정(Recrystallization)

: 용해도의 차를 이용하여 결정성 물질을 정제하는 일을 일컫는다. 즉 정제하려고 하는 고체를 적당한 용매에 가열하여 용해하거나 또는 농축하여 포화용액으로 만들어 이것을 서서히 냉각하면 일반적으로 용질의 용해도가 감소되어 다시 결정으로 석출된다. 이 침전을 여과함으로써 그 성분을 결정으로 정제할 수 있다. 용매 속에 함유되어 있는 소량의 불순물은 목적하는 성분과 혼성결정 등을 만들어 혼입하지 않는 한 포화상태가 되지 않기 때문에 용액 속에 남는다. 이 조작을 되풀이함으로써 결정의 순도를 높일 수 있다. 재결정을 할 때는 순수한 용매를 사용하고 결정은 용매화합물을 만들지 않으며 화학적 변화를 받지 않아야 한다. 또한 온도차에 의해 용해도가 현저하게 다른 경우에 적합하다.

2. 백반(Alum)

: 백반이란 MAl(SO4)2 · 12H2O의 조성을 갖는 물질을 말하며 알루미늄 명반이라고도 한다. M은 보통 알칼리 금속을 말하며 이는 다른 1가의 양이온인 NH4+ 또는 Ti+ 등으로도 치환될 수 있음을 말한다. 알루미늄 대신에 다른 3가의 금속 이온인 Fe, Cr이 치환된 것도 넓은 의미에서 백반이라고 한다. 대표적인 백반으로 KAl(SO4)2 · 12H2O이 있으며 이 백반은 무색의 정팔면체 결정이며 92.5 ℃에서 자신의 결정수에 의해 녹으며 더 가열하면 완전히 탈수하여 무수물로서 소백반(KAl(SO4)2)으로 된다.

<실험예측>

Ⅰ. 백반의 합성

: 백반의 합성 과정으로 알루미늄 파우더와 NaOH가 만나면 아래와 같은 반응이 일어난다.

2Al + 2NaOH + 2H2O ---> 2NaAlO2 + 3H2

그리고 이 용액에 황산을 가하면 아래와 같은 반응이 일어나면서 수산화 알루미늄을 형성한다.

참고 자료

없음