표면장력

소개

본 실험은 모세관 상승법과 표면장력 측정기를 이용하여 액체의 표면장력을 측정하는 원리를 이해하고, 증류수-에탄올 혼합용액에 대한 표면장력을 측정해 보고 문헌값과 비교해 보는 실험이였다.

목차

1. 서 론
1.1. 실험 배경
1.2. 실험 목적

2. 이 론
2.1. 표면장력
2.2. 표면장력의 생성원인
2.3. 표면장력과 온도와의 관계
2.4. 모세관 현상
2.5. 모세관 상승법

3. 실험장치 및 시약

4. 실험 과정
4.1. 모세관 상승법을 이용한 측정 방법
4.1.1. 주의사항
4.2. 표면장력 측정기를 이용한 측정 방법
4.2.1. 주의사항

5. 실험결과 및 분석
5.1. 모세관 상승법
5.2. 표면장력 측정기
5.3. 문헌값 표면장력과 비교한 오차율

6. 고 찰

7. 결 론

8. 되돌아보기

9. 사용기호

10. 참고문헌

본문내용

Fig. 2-1.에서 A지점의 유체 분자는 인력과 척력이 평형상태에 있기 때문에 작용하는 알짜 분자력이 0이다. 그러나 B지점, 즉 표면에 있는 유체 분자에는 유체 내부로 향하는 방향으로 인력이 작용하지만 표면에서 바깥 방향으로 균형을 이룰 인력이 없다. 따라서 유체 내부로 향하는 알짜 분자력이 존재한다. 이렇게 내부로 향하는 분자력은 액체 표면을 팽팽히 잡아당긴다. 예를 들어, 거미줄에 매달려 있는 물방울의 모습, 작은 동전이나 소금쟁이가 물 위에 떠다니는 모습, 풀잎 위의 빗방울이 퍼지지 않고 굴러가는 모습을 보면 액체의 표면은 팽팽히 잡아당겨진 막의 특성을 나타낸다.
비눗방울이나 액체 속의 기포 물방울 등이 둥근 모양이 되는 것은 이 힘이 액면에 작용하기 때문이며, 용기의 가장자리에 액체가 넘쳐 올라간 모양이 되어 쏟아지지 않는 것도 액체 표면에 장력이 작용하기 때문이다. 수면에 떨어뜨린 기름방울이 금방 퍼지는 것은 물의 표면장력이 기름의 표면장력보다 커서 기름 층이 물의 표면장력에 의해 잡아 늘여지기 때문이다. 일반적으로 표면장력은 액면의 작은 더러움에도 영향을 받으며, 이물질이 있는 액체 표면에는 액체 내부와는 관계없이 표면장력의 크기에 기인하는 독자적인 운동이 나타난다.
표면장력의 세기는 액면에 가정한 단위길이의 선의 양쪽에 작용하는 장력에 의해 표시한다. 그 값은 액체의 종류에 따라 결정되는 상수이지만 온도에 따라서도 변한다. 예를 들어, 20 ℃에서 알코올, 물, 비눗물, 글리세린, 수은의 표면장력은 각각 약 22.3, 72.75, 25, 63, 465 dyne/cm이다. 한편, 이 값은 온도가 올라감에 따라 감소한다. 예를 들어, 물의 표면장력은 10 ℃에서 74.22, 20 ℃에서 72.75, 30 ℃에서 71.18, 40 ℃에서 69.55 dyne/cm로 달라진다. 또 어떤 종류의 물질이 액체에 녹으면, 그 액체의 표면장력이 작아질 수 있다. 비누를 물에 녹였을 때가 대표적 예이며, 이런 종류의 물질을 표면활성물질이라고 한다.

참고자료

· R. H. Perry and D. W. Green, "Perry`s chemical engineers handbook", 8th Ed, McGraw Hill Pub. Co. Inc., 2007
· 김학준 : 화학공학실험, 421(2004年)
· http://cafe.naver.com/tntodrhscnd.cafe?iframe_url=
· http://100.naver.com/
· http://alkahest.egloos.com/3655075
· http://butane.chem.uiuc.edu/cyerkes/chem102aefa07/