침강분석(결과레포트)

소개글

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목차

1. Abstract

2. Experiment
1) [실험방법]

3. Result & Discussion

4. Conclusion
1) 빈 병과 건조 후의 병의 질량 측정에 사용된 서로 다른 저울
2) 실험기구의 사용 미숙
3) 입자의 모양 (구형)

본문내용

1. Abstract

큰 물체의 크기를 측정하는 방법은 간단하다. 하지만 크기를 측정하는 대상이 마이크로 수준의 아주 작은 입자라면 이야기는 달라진다. 이렇게 작은 입자들의 크기는 직접 측정 할 수 없기 때문에 침강속도 등과 같은 간접적인 방법을 사용한다. 침강분석을 통해 입자의 크기를 측정하는 것은 대규모의 공정에서 균일한 생성물이 만들어졌는지, 수질의 오염이 얼마나 심한지를 판단하는 등 여러 가지 용도로 실생활에서 사용된다.

이번실험은 Andreasen pipette을 이용해, 불용성 용질인 CaCO _{3}의 침강속도를 측정하고 시간에 따른 입자의 직경과 종말속도, 또한 입자의 직경에 따른 종말속도 등의 그래프를 그려 그 경향성을 확인하고 입자의 직경에 따른 적산분포를 알아보는 실험이다. 실험 시 침강되는 입자인 CaCO _{3}의 무게를 측정하는데 초기 무게보다 작은 값이 나오는 오차가 발생했다. 따라서 이번실험에서 얻은 적산분포 그래프는 신뢰 할 수 없는 값을 갖는다. 오차의 원인은 서로 다른 측정 저울, 실험기구 사용의 미숙, 입자모양의 가정 등이 있다.

2. Experiment

[실험방법]

1. 500ml의 물에 5g의 CaCO _{3}을 넣어 현탁액을 만든다.

이번 실험은 용액에 들어있는 입자가 시간이 경과함에 따라 얼마나 침강을 하는지를 분석해 입자의 크기, 종말속도 등을 알아보는 실험이기 때문에 물에 완전히 녹는 수용성 용질이 아닌 불용성 용질을 사용해 현탁액을 만들어 사용한다. 용액의 농도에 따른 실험값의 변화는 없지만 너무 진한 농도의 용액을 사용하면 입자가 충분히 분해되지 못해 불규칙한 침강속도가 측정 될 수 있다. 또한 너무 묽은 농도의 용액을 사용하면 후에 입자의 질량을 측정하는 과정에서 오차의 정도가 커지기 때문에 이 역시 바람직하지 못하다. 따라서 1w%정도의 용액을 사용하는 것이 적절하다.

참고 자료

광운대학교 화학공학과, ‘2018년 3학년 1학기 실험노트 수정본’, 2018년
http://syhmovie.tistory.com/58 (온도에 따른 물의 밀도변화)
James O. Wilkes, 2008년, “화학공학유체역학(마이크로유체학과 CFD)”, 한산, 70~78P
http://www.hwnanomaterial.com(Figure. 14 입자의 표면)