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<화공생물공학실험> 고분자 용해도 파라미터 측정

"<화공생물공학실험> 고분자 용해도 파라미터 측정"에 대한 내용입니다.
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한컴오피스
최초등록일 2023.11.14 최종저작일 2023.10
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&lt;화공생물공학실험&gt; 고분자 용해도 파라미터 측정
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    소개

    "<화공생물공학실험> 고분자 용해도 파라미터 측정"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. 결과
    2. 고찰
    3. 참고 문헌

    본문내용

    점도는 압력, 농도, 온도, 용매의 종류 등에 영향을 받는다. 실험실의 환경을 완벽하게 통제할 수 없었기 때문에 점도가 영향을 받아 오차가 생겼을 것이라 추측한다. 또한, 용매의 종류를 바꿀 때 마다 아세톤으로 세척 후 건조시켜야 하는데 모세관이 좁아 건조시키기에 어려움이 있었다. 불완전한 세척과 건조 또한 오차의 원인이 될 수 있다.
    이번 실험에서는 Acetonitrile, Ethyl acetate, Acetophnone, Acetone으로 총 4종류의 용매를 사용하였는데, 더 많은 종류의 용매를 사용한다면 실험의 정확성을 높일 수 있을 것이다.

    참고자료

    · 화공생물공학과 교수진, “화공생물공학실험”, 동국대학교 화공생물공학과, 2023, pp. 19-21
    · Joseph S.R. Wheeler, Stuart W. Reynolds, Steven Lancaster, Veronica Sanchez Romanguera, Stephen G. Yeates,　Polymer degradation during continuous ink-jet printing,　Polymer Degradation and Stability,　Volume 105,　2014,　Pages 116-121,

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    • 1. 고유점도(Intrinsic Viscosity) 측정
      고유점도 측정은 고분자의 분자량과 용액 내 구조를 파악하는 중요한 분석 기법입니다. 우베로드 점도계나 캐논-펜스케 점도계를 이용한 측정은 상대적으로 간단하지만, 정확한 결과를 위해서는 엄격한 온도 제어와 용매 선택이 필수적입니다. 고유점도는 마크-하우윙크 방정식을 통해 분자량 결정에 활용되므로, 측정 오차를 최소화하는 것이 중요합니다. 다양한 농도에서의 측정을 통해 외삽법으로 고유점도를 구하는 과정에서 데이터의 신뢰성이 결과의 정확도를 좌우합니다.
    • 2. 용해도 파라미터(Solubility Parameter)
      용해도 파라미터는 고분자와 용매 간의 상호작용을 정량적으로 평가하는 유용한 지표입니다. 힐데브란드 용해도 파라미터는 응집에너지 밀도의 제곱근으로 정의되며, 고분자-용매 시스템의 호환성을 예측하는 데 효과적입니다. 그러나 수소결합이나 극성 상호작용 같은 특수한 분자간 힘을 완전히 반영하지 못하는 한계가 있습니다. 현대에는 한센 용해도 파라미터처럼 극성, 분산력, 수소결합을 분리하여 분석하는 방법이 더 정확한 예측을 제공합니다.
    • 3. PMMA 용해도 파라미터 결정
      PMMA의 용해도 파라미터 결정은 적절한 용매 선택과 고분자의 용해 거동 관찰을 통해 이루어집니다. PMMA는 극성 고분자로서 클로로포름, 아세톤 등의 극성 용매에 잘 용해되며, 이러한 용매들의 용해도 파라미터 값이 PMMA의 값에 가깝습니다. 실험적으로는 다양한 용매 혼합물에서 PMMA의 용해도를 조사하여 최적 용해도 파라미터를 결정할 수 있습니다. 문헌값과의 비교를 통해 측정 방법의 타당성을 검증하는 것이 중요합니다.
    • 4. 실험 오차 분석 및 개선방안
      고유점도 및 용해도 파라미터 측정에서 발생하는 오차는 체계적 오차와 우연적 오차로 구분됩니다. 온도 변화, 용매 증발, 기기 보정 오류 등이 주요 체계적 오차 원인이며, 반복 측정과 통계 분석으로 우연적 오차를 평가할 수 있습니다. 개선방안으로는 정밀한 온도 제어 장치 사용, 표준물질을 이용한 기기 보정, 여러 농도에서의 반복 측정, 그리고 고급 분석 기법(예: 동적 광산란)의 도입이 있습니다. 또한 측정 절차의 표준화와 숙련된 실험자의 역할도 오차 감소에 중요합니다.

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