[화학공학실험]액체의 표면장력 측정

소개글

모세관 상승법에 의한 액체의 표면장력을 측정하는 원리를 이해하고, 물-에탄올 혼합 용액에 대한 표면장력을 측정한다.

목차

1. 서론

2. 이론
2.1. Du Nouy 표면 장력계
2.2. 모세관 상승법

3. 실험 장치 및 시료 제조

4. 실험 방법
4.1. Du Nouy 표면 장력계 실험 방법
4.2. 모세관 실험 방법

5. 실험 결과 및 고찰

6. 결론

7. 되돌아보기

8. 사용 기호

9. 참고 문헌

본문내용

요약

본 실험의 목적은 Du Nouy와 모세관을 이용하여 일정 온도 (22 ℃)하에서 조성 변화에 따라 표면장력이 어떻게 변화하는지 알아보는데 있다. 이를 위해, 증류수-에탄올의 혼합용액에서 에탄올의 몰 퍼센트를 0% 20% 40% 60% 80% 100%로 변화시키면서 표면장력을 측정 기록하였다. 먼저 Du Nouy를 이용한 실험에서는 시료를 넣은 비커를 Du Nouy의 받침대에 올려놓고 고리를 액체에 집어넣은 후, 고리를 붙들고 있는 철사에다 천천히 비틀림을 가하여 고리가 표면을 통하여 떨어지는 순간에 비틀림에 대응하는 다이알의 값을 측정 기록하였다. 이 때, 같은 조성의 혼합용액에서 5회 반복 실험하여 평균치를 취하였다. 모세관을 이용한 실험에서는 시료를 넣은 액체에 모세관을 닿게 하여 스탠드를 이용하여 고정 시켰다. 그리고 피펫펌프를 이용하여 액체를 모세관으로 빨아 올린 후 액체가 중력에 의해 흘러내려 평형 높이에 이르면 그 높이를 측정 기록하였다. 그리고 평균치를 취하여 식 에 대입하여 표면장력을 구하였다. 실험 결과, Du Nouy를 이용한 실험에서는 표면장력이 에탄올의 몰 퍼센트가 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%일 때, 72.44 , 50.77 , 37.70 , 33.97 , 31.32 , 27.59 으로 나타났고, 모세관을 이용한 실험에서는 표면장력이 58.7 , 32.0 , 26.0 , 24.0 , 21.3 , 18.3 으로 나타났다.

참고 자료

Sung, K. C., Lee, J. H. and Kim, K. J. : "Experiments in chemical engineering", Scitech media, 57-64 (2000).
Martin S. Silberberg : "Principles of general chemistry", 1st ed., McGraw-Hill, 396-399 (2008)