[물리화학] 용액에서의 흡착등온식 결정

소개

● 실험결과 해석 및 토의
1. 실험을 수행하면서 어려웠던 점을 생각해봅시다.
answer) 지난번 아세트산 메틸 실험을 수행하면서 시간이 상당히 많이 걸린 관계로 조원이 3명으로 다른 조에 비해서 이점이 있다는 것을 감안하여 효율적인 실험방안을 설계하고자 했다. 매번 실험에 들어올 때, 사전 준비를 하지 않고 들어와서 실험시작하고나서 내용을 알아보고에 바빴지만, 우선 최대한 실험실에 있는 시간을 단축하고자, 일을 분배를 하였다. 실험 장치 준비는 우성이와 내가 하고, 용액을 묽히는 작업은 경일이가 준비를 하였다. 그래서 저번 아세트산 메틸의 가수분해 실험 때처럼 허둥대는 모습은 좀처럼 찾기가 어려웠다. 실험의 내용을 숙지하고 실험에 임한다는 것이 중요하다는 것을 새삼 느낀 실험이었다.

2. 농도에 따른 log c의 기울기가 일정하지 못한, 오차의 원인을 분석해보자.

sol) 4번째 플라스크의 경우는 slope에서 상당한 이상성을 보였다.(6번 플라스크의 경우는 그래프에 포함시키지 않았다.) 오차의 발생원인에는 여러 가지가 있겠지만, 몇가지를 나열하여 보면, 우선 감압플라스크를 사용하는 과정에서 필터가 막힐 때마다 갈아주면서 감압을 하였는데, 갈아주는 과정에서 필터가 조금 찢어지거나 하여 거름이 잘 되지않을 때가 있었다. 그 경우에는 여과한 내용물을 다시 감압하였는데, 이 과정에서 오차가 생기지 않았나 생각이 된다. 또한 여과장치의 효율을 문제삼을 수가 있다. 활성탄을 넣은 후 여과시키는 과정에서 여과가 제대로 되지 않아 활성탄이 여과액에 들어갔을 수가 있기 때문이다.
이것은 적정시 매번 발생할 수 있는 random error이지만, 적정시 떨어뜨리는 NaOH의 속도문제이다. 그리고 데이터를 읽는 과정에서도 오차가 있었을 수 있다. 그리고 교반기 사용에서 문제를 고려해주어야 한다. 실험과정에서 플라스크가 찬물에 담겨있어서 중간에 온도가 조금 내려가는 경우가 있었는데, 그때마다 교반기를 사용하여 온도를 일정하게 맞추어 주고자 하였다. 온도의 경우는 반응에 관련을 미치는 요인이고 이번 실험은 농도에 관련된 흡착률을 알아보는 것이므로 통제변인인 온도를 잘 유지하는 것이 실험에 상당한 오차를 줄일 수 있는 첩경인데, 조작미숙으로 오차가 발생한 것 같다. 그리고 계산상의 외삽과정에서 모든 값들이 slope에 100% 접근하지는 않는다. 이때 임의 값을 잡아서 slope, intercept를 구하였기 때문에 그 과정 역시도 random error이라고 할 수 있을 것이다.


3. 실험과정에서 얻을 수 있었던 사실은 어떤 것이 있는가?
sol) 용액에서의 피흡착질의 농도 c와 흡착제의 질량 m와 이에 흡착되는 피흡착질의 질량 x사이에는 x÷m = k c^n의 관계식이 성립하므로, 양변에 log을 취해 logx÷m=logK+1÷nlogC 식에 실험 측정값을 대입하여 Freundlich 흡착 등온식을 결정하였다. 또한, langmuir 흡착 등온식에서 x÷m=b×흡착율≪∵〔흡착된 분자가 표면을 점유한 자리〕÷ 〔흡..

목차

● 실험 일자
● 실험 조원
● 실험 원리
● 실험장치 및 시약
● 실험 방법
● 실험 수행시 사용하는 장치 및 시약 조사
● 실험 수행중 실시하는 농도변환
● 실험 결과 및 데이터 해석
● 실험결과 해석 및 토의
● 참고사항
● 참고문헌

본문내용

● 실험결과 해석 및 토의
1. 실험을 수행하면서 어려웠던 점을 생각해봅시다.
answer) 지난번 아세트산 메틸 실험을 수행하면서 시간이 상당히 많이 걸린 관계로 조원이 3명으로 다른 조에 비해서 이점이 있다는 것을 감안하여 효율적인 실험방안을 설계하고자 했다. 매번 실험에 들어올 때, 사전 준비를 하지 않고 들어와서 실험시작하고나서 내용을 알아보고에 바빴지만, 우선 최대한 실험실에 있는 시간을 단축하고자, 일을 분배를 하였다. 실험 장치 준비는 우성이와 내가 하고, 용액을 묽히는 작업은 경일이가 준비를 하였다. 그래서 저번 아세트산 메틸의 가수분해 실험 때처럼 허둥대는 모습은 좀처럼 찾기가 어려웠다. 실험의 내용을 숙지하고 실험에 임한다는 것이 중요하다는 것을 새삼 느낀 실험이었다.

2. 농도에 따른 log c의 기울기가 일정하지 못한, 오차의 원인을 분석해보자.

sol) 4번째 플라스크의 경우는 slope에서 상당한 이상성을 보였다.(6번 플라스크의 경우는 그래프에 포함시키지 않았다.) 오차의 발생원인에는 여러 가지가 있겠지만, 몇가지를 나열하여 보면, 우선 감압플라스크를 사용하는 과정에서 필터가 막힐 때마다 갈아주면서 감압을 하였는데, 갈아주는 과정에서 필터가 조금 찢어지거나 하여 거름이 잘 되지않을 때가 있었다. 그 경우에는 여과한 내용물을 다시 감압하였는데, 이 과정에서 오차가 생기지 않았나 생각이 된다. 또한 여과장치의 효율을 문제삼을 수가 있다. 활성탄을 넣은 후 여과시키는 과정에서 여과가 제대로 되지 않아 활성탄이 여과액에 들어갔을 수가 있기 때문이다.
이것은 적정시 매번 발생할 수 있는 random error이지만, 적정시 떨어뜨리는 NaOH의 속도문제이다. 그리고 데이터를 읽는 과정에서도 오차가 있었을 수 있다. 그리고 교반기 사용에서 문제를 고려해주어야 한다. 실험과정에서 플라스크가 찬물에 담겨있어서 중간에 온도가 조금 내려가는 경우가 있었는데, 그때마다 교반기를 사용하여 온도를 일정하게 맞추어 주고자 하였다. 온도의 경우는 반응에 관련을 미치는 요인이고 이번 실험은 농도에 관련된 흡착률을 알아보는 것이므로 통제변인인 온도를 잘 유지하는 것이 실험에 상당한 오차를 줄일 수 있는 첩경인데, 조작미숙으로 오차가 발생한 것 같다. 그리고 계산상의 외삽과정에서 모든 값들이 slope에 100% 접근하지는 않는다. 이때 임의 값을 잡아서 slope, intercept를 구하였기 때문에 그 과정 역시도 random error이라고 할 수 있을 것이다.


3. 실험과정에서 얻을 수 있었던 사실은 어떤 것이 있는가?
sol) 용액에서의 피흡착질의 농도 c와 흡착제의 질량 m와 이에 흡착되는 피흡착질의 질량 x사이에는 x÷m = k c^n의 관계식이 성립하므로, 양변에 log을 취해 logx÷m=logK+1÷nlogC 식에 실험 측정값을 대입하여 Freundlich 흡착 등온식을 결정하였다. 또한, langmuir 흡착 등온식에서 x÷m=b×흡착율≪∵〔흡착된 분자가 표면을 점유한 자리〕÷ 〔흡<font color=aaaaff>..</font>

참고자료

· 없음