분석화학실험: 실험실 안전 및 초자 기구 세척

본 내용은 " 분석화학실험 Lab Safety Training & Distribution and Cleaning of apparatus 초자 세척, 기구 세척 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.10.24

문서 내 토픽

• 1. 실험실 기구의 종류 및 용도

  분석화학 실험에서 사용되는 다양한 초자 기구들을 소개한다. 피펫(pipet)은 용액을 옮길 때 사용되며 마이크로 피펫, 파스퇴르 피펫, 눈금 피펫, 홀 피펫 등 여러 종류가 있다. 플라스크는 시료를 담고 실험할 때 쓰이며 부피 플라스크, 삼각 플라스크, 뷰흐너 플라스크 등이 있다. 비커는 용액을 담아 반응시킬 때 활용되고, 눈금실린더는 액체의 부피를 측정할 때 사용된다. 뷰렛은 특정 용량의 용액을 적하할 때 사용되며, weighing bottle은 무게를 잴 때 사용된다.

• 2. 염기성 용액을 이용한 기구 세척 방법

  화학 실험의 정확성을 위해 초자 기구의 세척이 필수적이다. 본 실험에서는 강염기인 KOH를 활용한 cleaning solution으로 기구를 세척한다. 염기는 단백질을 녹여 미생물을 제거하고 오염된 표면을 화학적으로 용해시킨다. KOH 용액에 에탄올을 첨가하면 비누화 반응을 통해 지용성 오염물질을 더 효과적으로 제거할 수 있다. 세척 후 수돗물과 DI water로 순차적으로 헹굼하여 완료한다.

• 3. 에탄올 첨가의 화학적 원리

  염기 세척 용액에 에탄올을 첨가하는 이유는 비누화 반응의 효율성 증대에 있다. 강염기는 물에만 녹아 지용성인 기름과 잘 섞이지 않지만, 유기화합물인 에탄올을 첨가하면 유지를 더 잘 녹일 수 있다. 이를 통해 세척 속도와 균일함이 높아진다. 강염기와 에탄올의 상승작용으로 아미노산과 당의 결합을 끊어 유기물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

• 4. 초자 기구의 부식 방지 및 안전 관리

  유리로 이루어진 초자 기구는 염기성 용액에 오래 노출될 시 부식될 위험이 있다. 유리 외벽의 산화나트륨막이 염기에 노출되면 녹아 내부 규소 구조가 드러나고 서서히 결합이 끊어진다. 따라서 base bath에 기구를 담을 때 적정 시간(약 15분)을 유지해야 한다. 실험 시 hood 내에서 진행하고 crucible tong을 사용하여 안전하게 기구를 다루며, 보호 장비(실험복, 고글, 장갑)를 착용해야 한다.

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• 1. 실험실 기구의 종류 및 용도

  실험실 기구는 과학 실험의 기초를 이루는 중요한 도구입니다. 비커, 플라스크, 피펫, 뷰렛 등 각 기구는 정확한 측정과 혼합을 위해 특화된 설계를 가지고 있습니다. 기구의 종류를 정확히 이해하고 각각의 용도에 맞게 사용하는 것은 실험의 정확성과 재현성을 보장합니다. 특히 정량적 분석이 필요한 실험에서는 용량 플라스크나 뷰렛 같은 정밀 기구의 올바른 사용이 필수적입니다. 초보자부터 전문가까지 모두가 기본 기구들의 특성을 숙지해야 하며, 이는 안전하고 효율적인 실험 환경 조성의 첫 단계입니다.

• 2. 염기성 용액을 이용한 기구 세척 방법

  염기성 용액을 이용한 기구 세척은 유기물 제거에 매우 효과적입니다. 수산화나트륨이나 암모니아 용액은 단백질, 지방, 유기 잔여물을 효과적으로 분해하여 제거합니다. 그러나 염기성 용액은 강한 부식성을 가지므로 적절한 농도와 침지 시간 관리가 중요합니다. 특히 알루미늄이나 유리 기구의 경우 과도한 염기 노출로 손상될 수 있으므로 주의가 필요합니다. 안전 장비 착용과 환기 시설 확보도 필수적이며, 세척 후 충분한 헹굼으로 잔여 염기를 완전히 제거해야 합니다. 올바른 세척 방법은 기구의 수명 연장과 실험 결과의 신뢰성을 보장합니다.

• 3. 에탄올 첨가의 화학적 원리

  에탄올 첨가는 실험실에서 여러 목적으로 사용되는 중요한 기법입니다. 에탄올은 물과 유기용매 사이의 중간 극성을 가져 용해도를 조절하고, 침전 반응을 촉진하며, 건조 속도를 향상시킵니다. 화학적으로 에탄올의 수소 결합 능력과 낮은 유전상수는 특정 물질의 용해도를 감소시켜 결정화를 유도합니다. 또한 에탄올의 낮은 끓는점은 빠른 증발을 가능하게 하여 시료 농축에 유용합니다. 그러나 에탄올의 독성과 인화성을 고려하여 적절한 환기와 안전 관리가 필수적입니다. 에탄올 첨가의 원리를 이해하면 실험 설계와 최적화에 큰 도움이 됩니다.

• 4. 초자 기구의 부식 방지 및 안전 관리

  초자 기구는 화학 실험의 핵심 도구이지만 부식과 손상에 취약합니다. 강한 염기나 산에 장시간 노출되면 유리 표면이 손상되고 기구의 정확성이 저하됩니다. 부식 방지를 위해서는 사용 후 즉시 세척하고, 강한 화학물질과의 접촉을 최소화하며, 적절한 보관 환경을 유지해야 합니다. 안전 관리 측면에서는 기구의 균열이나 손상 여부를 정기적으로 점검하고, 손상된 기구는 즉시 폐기해야 합니다. 또한 고온 기구는 천천히 냉각시키고, 급격한 온도 변화를 피해야 합니다. 이러한 관리 방법들은 기구의 수명 연장뿐만 아니라 실험자의 안전을 보장하는 필수 요소입니다.