산화환원적정과 아두이노를 이용한 천연·합성 표백제의 표백력 비교 및 분석
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STEAM R&E 활동 보고서 <산화환원적정과 아두이노를 이용한 천연 합성 표백제의 표백력 비교 및 분석>
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2023.05.24
문서 내 토픽
  • 1. 표백제의 원리
    표백제는 크게 산소계 표백제와 염소계 표백제로 나뉘며 모두 물과의 반응에서 발생하는 활성 산소를 이용하여 살균, 표백 작용을 일으킨다. 차아염소산의 산화환원적정 원리와 과산화수소의 산화환원적정 원리를 이해할 수 있다.
  • 2. 산화 환원 적정
    산화환원반응에 의거하여 행하여지는 적정을 말한다. 표준액에 산화제의 용액을 사용하여 시료를 산화하는 것을 산화적정, 환원제의 용액을 사용하여 환원하는 것을 환원적정이라 한다. 적정의 종점판정에는 과잉의 표준액이 나타내는 색이나 산화 · 환원지시약 등의 변색이 이용된다.
  • 3. 염소계 표백제의 산화제 농도 비교
    염소계 표백제의 HOCl의 농도를 산화환원적정을 통해 비교하였다. 실험 결과 유한락스, 백광향락스, 향락스 순으로 HOCl의 농도가 높아 유한락스의 표백력이 가장 강한 것으로 나타났다.
  • 4. 산소계 표백제의 산화제 농도 비교
    산소계 표백제의 H2O2의 농도를 산화환원적정을 통해 비교하였다. 실험 결과 유한젠, 산소크린, 오크린 순으로 H2O2의 농도가 높아 유한젠의 표백력이 가장 강한 것으로 나타났다.
  • 5. 아두이노를 이용한 조도계 제작
    아두이노와 조도 센서(TSL2561)를 이용해 조도계를 제작하였다. 물체의 표면 밝기가 밝아짐에 따라 조도 값(lux)이 증가하는 것을 확인하였고, 이를 표백정도 비교에 활용할 수 있음을 확인하였다.
  • 6. 조도계를 이용한 합성·천연 표백제의 표백력 비교
    제작한 조도계를 이용하여 합성 표백제와 천연 표백제로 표백한 면의 밝기를 비교하였다. 실험 결과 합성 표백제가 천연 표백제보다 표백력이 더 강한 것으로 나타났다.
  • 7. 표백제의 주의사항 및 법률
    세탁에서 표백할 때 염색물이나 질소를 함유한 섬유에는 염소계 표백제를 사용하면 색이 변할 수 있어 주의가 필요하다. 식품에서는 표백제 사용 시 섭취 허용량(ADI) 0.7mg/kg 이내로만 사용해야 하며, 아황산염 사용 시 식품 중 남는 이산화황의 양에 대한 기준이 제한되어 있다.
Easy AI와 토픽 톺아보기
  • 1. 주제2: 산화 환원 적정
    산화 환원 적정은 산화제와 환원제 간의 반응을 이용하여 농도를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 표백제의 농도를 정확히 측정할 수 있어 매우 유용합니다. 예를 들어 과산화수소 농도를 측정할 때 과망간산칼륨 용액을 적정액으로 사용할 수 있습니다. 이 과정에서 과산화수소가 환원되고 과망간산칼륨이 산화되어 두 물질의 양적 관계를 통해 과산화수소의 농도를 계산할 수 있습니다. 산화 환원 적정은 표백제의 성능을 평가하는 데 필수적인 기술입니다.
  • 2. 주제4: 산소계 표백제의 산화제 농도 비교
    산소계 표백제의 주요 산화제는 과산화수소(H2O2)입니다. 이 물질의 농도가 높을수록 표백 효과가 크지만, 지나치게 높으면 인체와 환경에 유해할 수 있습니다. 따라서 산소계 표백제의 산화제 농도를 적절히 유지하는 것이 중요합니다. 다양한 산소계 표백제 제품의 산화제 농도를 비교 분석하면 안전하고 효과적인 사용을 위한 기준을 마련할 수 있습니다. 이를 통해 표백제 사용의 최적화와 안전성 향상을 도모할 수 있습니다.
  • 3. 주제6: 조도계를 이용한 합성·천연 표백제의 표백력 비교
    아두이노 기반 조도계를 이용하면 합성 표백제와 천연 표백제의 표백력을 비교할 수 있습니다. 이를 통해 표백제의 성능을 객관적으로 평가할 수 있습니다. 예를 들어 과산화수소 기반 합성 표백제와 과산화수소 기반 천연 표백제의 표백력을 비교할 수 있습니다. 이러한 비교 실험은 표백제의 선택과 사용에 도움이 될 것입니다. 또한 천연 표백제의 개발과 활용 방안을 모색하는 데에도 기여할 수 있습니다.