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(A+)단국대학교 고분자공학과 고분자기초실험 <점도>

"단국대학교 고분자공학과 고분자기초실험 <점도>"에 대한 내용입니다.
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한컴오피스
최초등록일 2023.11.23 최종저작일 2022.09
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(A+)단국대학교 고분자공학과 고분자기초실험 &lt;점도&gt;
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    소개

    "단국대학교 고분자공학과 고분자기초실험 <점도>"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. 실험목적
    2. 실험 원리
    3. 실험방법
    4. 실험 결과
    5. 고찰
    6. 참고문헌

    본문내용

    1. 실험목적
    ① 비점도, 상대점도, 환원점도, 고유점도에 의미를 이해한다.
    ② 고분자의 고유점도를 측정한다.
    ③ 고유점도를 이용하여 고분자에 농도차이를 이해한다.

    2. 실험 원리
    1) 점도
    유체의 내부 마찰력 즉 유체가 다른 부분에 대하여 운동할 때 받는 저항력으로서 끈적거림의 정도를 표시한다. 유체가 유동하고 있을 때, 인접하는 유체층 간에 작용하는 단위 넓이당 전단력은 그 위치의 속도 구배에 비례하며, 이 비례 정수를 점도라고 한다.
    점도의 표현법으로는 상대점도, 고유점도, 비점도 등이 있다.
    평행한 두 평판 사이에 유체가 채워져 있을 때, 왼쪽 평판을 이동시킨다면 유체의 종류에 따라 평판을 움직이는 데에 필요한 힘의 크기가 다르다. 여기서, 점도가 큰 유체일수록 일정한 유동상태를 유지하기 위해 보다 큰 외부 에너지가 필요하여 외부 운동 에너지는 유체 내부에서 열에너지로 변환된다.

    참고자료

    · 이재수 (2018). 《수문학》 2판. 구미서관. 221쪽. ISBN 9788982252914.
    · 화학용어사전편찬회, 「화학용어사전」, 일진사, 2011.
    · 단국대학교 Dept. of Polymer Science & Engineering, introductory polymer laboratory, “고분자 점도 측정”.
    · Organic Chemistry ninth Edition, John E. McMurry, CENGAGE Learning. (맥머리의 유기화학 9판, 2017, 1월. 사이플러스).
    · 식품의약품안전처 식품의약품안전평가원, 대한민국약전 일반시험법 설명서, “점도측정법”.
    · Introduction to POLYMERS Third Edition, Robert J. Young, Peter A. Lovell, 2013. 자유아카데미, 276-280p.
  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 점도의 정의 및 표현법
      점도는 유체의 흐름에 대한 저항성을 나타내는 중요한 물리적 성질입니다. 절대점도(동적점도)와 동점도(운동점도)의 구분은 유체의 특성을 정확히 이해하는 데 필수적입니다. 절대점도는 Pa·s 단위로 표현되며 온도에 매우 민감하게 반응합니다. 다양한 표현법 중에서 상대점도와 환원점도는 고분자 용액의 특성을 비교할 때 특히 유용합니다. 점도 측정은 재료의 품질 관리와 공정 최적화에 있어 기초적이면서도 매우 중요한 역할을 하므로, 정확한 정의와 표현법의 이해가 선행되어야 합니다.
    • 2. 고분자와 점도의 관계
      고분자 용액의 점도는 분자량, 분자 구조, 용매와의 상호작용에 의해 결정됩니다. 분자량이 증가할수록 점도는 비례 이상으로 증가하는 특성을 보이며, 이는 고분자 사슬의 크기와 유연성에 기인합니다. 고분자의 형태(선형, 분지형, 망상구조)에 따라 같은 분자량이라도 점도가 크게 달라질 수 있습니다. 용매의 선택도 중요한데, 좋은 용매에서는 고분자 사슬이 확장되어 점도가 높아지고, 나쁜 용매에서는 응축되어 점도가 낮아집니다. 이러한 관계를 이해하면 고분자의 특성 평가와 품질 관리가 효과적으로 이루어질 수 있습니다.
    • 3. Ostwald 점도계를 이용한 측정 방법
      Ostwald 점도계는 모세관 점도계 중 가장 널리 사용되는 장비로, 구조가 간단하고 사용이 용이합니다. 측정 원리는 일정한 부피의 액체가 중력에 의해 모세관을 통과하는 시간을 측정하는 것으로, 정확한 결과를 위해서는 온도 제어가 필수적입니다. 측정 시 액체가 상부 구(bulb)에서 하부 구로 흐르는 시간을 정밀하게 측정해야 하며, 일반적으로 3회 이상 반복 측정하여 평균값을 사용합니다. 장비의 청결 유지와 보정이 중요하며, 측정 전후 적절한 세척 절차를 따라야 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 있습니다.
    • 4. Mark-Houwink 식과 분자량 계산
      Mark-Houwink 식 [η] = K·M^a는 고분자의 고유점도와 분자량 사이의 관계를 나타내는 경험식으로, 고분자 특성화에 매우 유용합니다. 상수 K와 지수 a는 특정 고분자-용매 시스템에서 온도에 따라 결정되며, 이 값들은 문헌에서 제공됩니다. 이 식을 이용하면 고유점도 측정을 통해 분자량을 신속하게 계산할 수 있어 산업 현장에서 널리 활용됩니다. 다만 식의 적용 범위와 조건을 정확히 이해해야 하며, 특히 분지도가 높거나 구조가 복잡한 고분자의 경우 오차가 발생할 수 있으므로 주의가 필요합니다.
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