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일반화학실험 계면활성제와 에멀젼 레포트 (main)

manun2nd
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최초 등록일
2021.07.02
최종 저작일
2021.05
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소개글

일반화학실험 계면활성제와 에멀젼 메인레포트(결과보고서)입니다.
최종학점 A+

목차

1. Data & Results
1) 실험 A. CTAB-물-톨루엔-IPA 에멀젼
2) 실험 B. 계면활성제가 없는 에멀젼 : 물-톨루엔-IPA 에멀젼

2. Discussion
1) 오차의 발생 원인은 무엇일까?
2) 계면활성제 분자들이 자발적으로 회합함으로써 마이셀을 형성할 수 있는 것은 물과 기름이 서로 혼합되지 않는 것과 동일한 이치이다. 이유가 무엇인가?
3) 어떤 경우에서 가시광선이 더 강하게 산란되는가?
4) IPA를 첨가함에 따라 혼탁도가 점점 낮아지는 이유는 무엇일까?
5) 보통 가정에서 사용하는 화장수나 물약, 커피크림 등에는 어떠한 계면활성제가 사용되며, 계면활성제는 거기에서 어떤 작용을 하는가?
6) 생명계에서 계면활성제로서의 역할을 할 수 있는 분자들에는 어떠한 것들이 있는가?
7) 톨루엔 층이 상대적으로 더 먼저 투명해지는 것은 왜일까?
8) 두 층이 모두 투명해지는 데 실험 A에서보다 B에서 요구되는 IPA양이 더 많은 이유는 무엇일까?
9) 위쪽과 아래쪽 중 어느 쪽이 물 층이고, 어느 쪽이 톨루엔 층인지는 어떻게 알까?
10) 실험에 사용한 물질들의 역할은 무엇인가?

3. Reference

본문내용

1. Data&Results
용액이 매우 맑을 때의 혼탁도를 1, 용액이 매우 혼탁할 때의 혼탁도를 5로 하여 혼탁도를 나타내었다.

1.1. 실험 A. CTAB-물-톨루엔-IPA 에멀젼
톨루엔 층과 물 층의 혼탁도가 모두 감소 양상을 보이지만, 톨루엔 층의 혼탁도가 물 층의 혼탁도보다 더 빠르게 감소함을 볼 수 있다. 혼탁도가 감소하는 것은 입자의 크기가 큰 매크로에멀젼 대신 마이크로에멀젼이 형성되기 때문이므로, 임계 마이셀 농도에 도달하기까지의 요구되는 IPA 양은 톨루엔 층이 더 적을 것임을 추측할 수 있다.
물 층에서는 물층이 균일상인 정상 마이셀을 형성하므로 형성하는 에멀젼의 종류는 o/w 에멀젼이고, 톨루엔 층에서는 역마이셀이 형성되므로 형성하는 에멀젼의 종류는 w/o에멀젼일 것이다.
결과적으로 총 3.1mL의 2-프로판올을 첨가했을 때 물 층과 톨루엔 층이 투명해지며 층이 구별되지 않는 것을 볼 수 있었다.
실험 A의 결과를 분석한 것을 이론적인 결과와 함께 표로 나타내 보면 톨루엔 층과 물 층 모두 혼탁도가 증가했다가 감소하는 양상을 보인다.
혼탁도가 감소하기 시작한 시점은 톨루엔 층이 더 빨랐다. 혼탁도가 감소하는 것은 입자의 크기가 큰 매크로에멀젼 대신 마이크로에멀젼이 형성되기 때문이므로, 임계 마이셀 농도에 도달하기까지의 요구되는 IPA 양은 톨루엔 층이 더 적을 것임을 추측할 수 있다.
물 층에서는 물층이 균일상인 정상 마이셀을 형성하므로 형성하는 에멀젼의 종류는 o/w 에멀젼이고, 톨루엔 층에서는 역마이셀이 형성되므로 형성하는 에멀젼의 종류는 w/o에멀젼일 것이다.
결과적으로 4.0mL의 2-프로판올을 첨가했을 때 물 층과 톨루엔 층이 모두 투명해지면서 층이 구별되지 않는 것을 볼 수 있었다.

2. Discussion
2.1. 오차의 발생 원인은 무엇일까?
실험 A에서 IPA를 2.1mL째 넣었을 때 톨루엔 층의 감소하던 혼탁도가 증가한 부분이 있었다.

참고 자료

이공학도를 위한 물리화학 (원저: Physical Chemistry for the Chemical Science by Raymond Chang, John W. Thoman, Jr.), 제 1판, 자유아카데미.
화학산책(박준우)
Reversible Wetting−Dewetting Transitions on Electrically Tunable Superhydrophobic Nanostructured Surfaces, Tom N. Krupenkin et al., Langmuir, 23 (18), 9128–9133 (2007).
Reversible Wetting−Dewetting Transitions on Electrically Tunable Superhydrophobic Nanostructured Surfaces, Tom N. Krupenkin et al., Langmuir, 23 (18), 9128–9133 (2007).
1.Widmaier EP et al., 2006. Vander’s Human Physiology, McGraw-Hill.
2.Nkadi PO et al. 2009. Mol Genet Metab 97: 95–101.
3.Griese M. 1999. European Respiratory Journal 13: 1455-1476.
생명과학대사전(강영희)
화장품용 계면활성제의 특성과 (POE)n Tocopherol의 응용(태평양중앙연구소 수석연구원 김영대)
표준일반화학실험 제 7개정판(대한화학회, 천문각)
화학대사전(세화 편집부, 세화)

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