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COD 측정 실험 결과 보고서 레포트

화공생물공학실험 결과 보고서실험 제목COD 측정시약 세부 질산은의 역할실험조건을 안정화시키는 역할이다. KMnO4는 매우 강한 산화제이기 때문에 염소이온을 Cl2로 환원시킨다. 이런 염소 이온의 영향을 없애기 위해 질산을 첨가하여 PH조절을 통해 실험조건을 안정화시키고 산성하에 질산은을 넣어 염화은을 생성하게 하여 염소이온을 제거 한다.H2SO4(1+2)의 역할H2SO4(1+2)가 산성환경을 만들고 산화촉진제 역할을 한다. 금속이 있을 때 더욱 촉진한다 고 볼 수 있다. 은이온은 촉매역할 뿐 아니라 염소이온을 염화은으로 침전시킴으로써 염소이 온이 더 많은 산소를 소비하여 COD값이 증가하는 것을 막아준다.결과실험 1단계에서 적정에 사용된 0.025N-KMnO4의 Factor는 f=10/10=1이다.옅은 홍색을 띈다.실험2단계에서 미지시료를 넣은 플라스크에는 KMnO4는 4.8ml가 소비되었다. 100ml 증류수 로 채운 플라스크에는 KMnO4가 0.2ml소비되었다.CODmn = (a-b)*f*(1000/V)*0.2 = (4.8-0.2)*1*(1000/100)*0.2 = 9.2mg/L수질환경기준의 생활환경기준에 따르면 우리의 실험에서 구한 화학적 산소 요구량은 8초과 11이하로 6단계인 ‘나쁨’단계에 속한다.고찰우리는 실험을 총 두 번 진행하였다. 그 이유는 첫 번째 실험의 두 번째 과정에서 뷰렛으로 KMnO4를 이용해 적정하는 과정에서 홍색이 아닌 갈색을 띄었기 때문이다. 첫 번째 실험에서 갈색을 띈 이유와 이후 실험에서의 개선점에 대해 고찰해보고자 한다,COD 측정 실험에서 과망산칼륨과 수산화나트륨이 1:1로 반응한다. 그리고 이 결과물은 무색 이다. 과망간산칼륨에 의해 수중에 산화가능한 물질이 산화되고 대상용액의 색은 잔류하고 있 는 과망간산칼륨의 색인 보라색을 띄며 이 농도가 낮으면 분홍색을 띄게 된다. Na2C2O4를 넣어줌으로써 다시 무색으로 돌아간다. 이는 적절한 양의 Na2C2O4를 사용하는 역적정의 원 리를 사용한 것이다. 그런데 염소이온의 농도가 너무 높으면 갈색을 띄게 된다. 이는 위의 시 약세부항목에서 썼던 질산은이 제대로 역할하지 않았기 때문이다. 우리는H2SO4(1+2)과 질산은을 따로 플라스크 밖에서 섞고 넣어주었다. 그러다보니 염소이온과 염화은을 생성하여 염소 이온을 제거하는 역할인 질산은이 제대로 그 기능을 하지 못하여 제대로 된 실험 결과를 얻을 수 없었다. 플라스크내부에 H2SO4(1+2)를 10ml 넣은 후 질산은도 플라스크 안에 바로 1g넣 어주고 잘 흔들어주어 염화은을 생성할 수 있게 하는 과정이 꼭 필요하다.또한 황산과 물을 반응시킬 때 항상 순서가 물에 황산을 넣는 순서로 진행해야 한다. 이는 열역학적 원리로 알아볼 수 있다. 물에 산을 첨가할 때와 산에 물을 첨가할 때 발생하는 열이 다른 것을 아래 그래프에서 확인할 수 있다.산에 물을 첨가하면 b만큼의 열이 발생하지만 물에 산을 첨가할 때는 a만큼의 열만 발생한다. 그러므로 황산과 물을 반응시킬 때는 물에 황산을 첨가해야 한다.유기물질을 산화시키는데 필요한 산소의 양을 측정하는 방법은 수질 평가의 주요 지표 중 하 나이다. 값이 클수록 물의 오염도는 더 크다고 볼 수 있다. 실험에서 사용한 과망산칼륨은 강 한 산화제이며 이것을 이용하여 화학적으로 분해/산화되는 유기폐기물을 측정한다. 다른 수질 평가 지표로 BOD가 있는데 이는 측정하는데 5일이 걸리는 반면 COD는 3시간 이내로 수질과관련된 정보를 알 수 있다. COD와 BOD의 크기를 비교할 수 있는데 COD가 BOD보다 크면 생화학적으로 분해가 어렵거나 미생물에 독성이 있는 물질을 함유할 가능성이 높다. BOD가 COD보다 크면 COD측정을 방해하는 물질이 있거나 BOD측정 중 질산화 가능성이 높다. 그러 므로 보통은 COD가 BOD보다 크거나 같다.*참고문헌세종특별자치도 상하수도사업소, ”하천 생활환경 기준“조경근, 심재춘, 이선희, 한종훈, 허지용, ”한국군사학논집“, 제79권 제1호, pp.287~301(2023)

공학/기술| 2024.09.18| 6페이지| 1,500원| 조회(185)

COD 측정, 화공생물공학실험, 단위조작실험결과레포트

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반응열 측정과 Hess의 법칙 실험 결과 보고서 레포트 평가A+최고예요

화공생물공학기초실험- 결과 레포트 --실험 제목반응열 측정과 Hess의 법칙Results반응(1)의 반응열 측정250ml 삼각플라스크의 무게(g)111.5g고체 NaOH 의 무게(g)2g비커+용액의 무게(g)311.04용액의 무게(g)199.540.25M 염산용액의 온도(℃)24상승한 최고 온도(℃)30온도 변화(℃)6용액에 의해 흡수된 열량(J)5004.46플라스크에 의해 흡수된 열량(J)568.65반응 (1)에서 방출된 열량(J)5573.11NaOH 몰 수(mol)0.05NaOH 1 몰당 반응열(J/mol)-111462.2반응(2)의 반응열 측정250ml 삼각플라스크의 무게(g)111.5g고체 NaOH 의 무게(g)2g비커+용액의 무게(g)305.41용액의 무게(g)193.91증류수의 온도(℃)23.2상승한 최고 온도(℃)26온도 변화(℃)2.8용액에 의해 흡수된 열량(J)2269.52플라스크에 의해 흡수된 열량(J)265.37반응 (2)에서 방출된 열량(J)2534.89NaOH 몰 수(mol)0.05NaOH 1 몰당 반응열(J/mol)-50697.8반응(3)의 반응열 측정250ml 삼각플라스크의 무게(g)111.5g비커+용액의 무게(g)308.36용액의 무게(g)196.86HCl 용액과 NaOH 용액의 평균 온도(℃)23.5상승한 최고 온도(℃)27.1온도 변화(℃)3.6용액에 의해 흡수된 열량(J)2962.35플라스크에 의해 흡수된 열량(J)341.19반응 (3)에서 방출된 열량(J)3303.54NaOH 몰 수(mol)0.05NaOH 1 몰당 반응열(J/mol)-66070.8헤스의 법칙을 이용하여 중화반응 반응식에서 반응열을 구하는 과정을 다음과 같다. NaOH(s) + H+(aq) + Cl-(aq) -> H2O(l) + Na+(aq) + Cl-(aq)ΔH1NaOH(s) + H2O -> Na+(aq) + OH-(aq) ΔH2Na+(aq) + OH-(aq) + H+(aq) + Cl-(aq) -> H2O(l) + Na+(aq) + Cl-(aq) ΔH3ΔH1= ΔH2 + ΔH3ΔH2 + ΔH3 = -50697.8 + -66070.8= -116768.6ΔH1= -111462.2오차 -111462.2-(-116768.6)=5406.4Discussion이론 상 ΔH1= ΔH2 + ΔH3 이 성립해야 하지만 우리의 실험에서는 정확히 등식이 성립되지 않는 오차를 발견할 수 있♘다. 고찰을 통해 오차의 원인에 대해 분석해보고자 한다.-충분하지 않은 보온실험 방법 중 250ml 삼각 플라스크를 보온재로 싸서 보온하는 과정이 있다. 이 과정에서 제대로 된 보온이 이루어지지 않아 온도를 조절함에 있어서 부정확한 결과를 도출했을 가능성이 있다. 염산 용액을 플라스크에 넣고 온도가 가장 높을 때를 측정해야 하는데 실험을 할 때 제대로 보온하지 못 하고 중간에 꺼내서 실험을 진행하였기에 온도의 오차 원인이 되♘을 것이라고 생각된다.-부정확한 계량NaOH 를 녹일 때 NaOH 가 꽤 큰 고체 모형이기 때문에 바로 삼각 플라스크안에 넣으면 제대로 용해되지 않아 빻아서 가루로 만든 다음에 용해시켰다. 이렇게 빻는 과정에서 절구나 거름종이 쪽에 묻은 가루가 삼각 플라스크 안으로 들어가지 못 하여 손실이 일어났을 것이라 생각한다.또한 HCl 을 눈금 실린더를 통해 계량하였다. 눈금 실린더를 사용하여 눈금을 읽을 때에는 눈의 높이가 수면의 오목한 밑 부분과 수평이 되게 한 후에 읽어야 한다. 하지만 이 과정에서 직접 눈을 통해 판단하다 보니 부정확했던 계량이 발생했을 거라 생각한다.이 실험을 통해 열화학반응에서 Hess 법칙의 가치를 이해할 수 있♘다. 물질이 어떤 순서로 반응하여 결과물이 되든 방출 또는 흡수하는 열량을 같아진다는 것을 뜻한다. 즉 A가 B C를 거쳐 D 가 되든 A 가 E F 를 거쳐 D 가 되든 A 가 D 가 되는 것이므로 흡수 또는 방출하는 열량을 같다는 것이다. 즉, 저 중 세가지를 알게 되면 하나는 실험하지 않아도 구할 수 있게 된다.References과학문화포털 사이언스올, ‘헤스의 법칙(Hess’law)’, Hyperlink "https://www.scienceall.com/%ed%97%a4%ec%8a%a4%ec%9d%98-%eb%b2%95%ec%b9%99hess-law/" 헤스의 법칙(Hess' law) | 과학문화포털 사이언스 Hyperlink "https://www.scienceall.com/%ed%97%a4%ec%8a%a4%ec%9d%98-%eb%b2%95%ec%b9%99hess-law/" 올 (scienceall.com)과학문화포털 사이언스올, ‘눈금실린더’, Hyperlink "https://www.scienceall.com/%EB%88%88%EA%B8%88%EC%8B%A4%EB%A6%B0%EB%8D%94measuring-cylinder/" 눈금실린더[measuring cylinder] | 과학문화포털 사이언스올 Hyperlink "https://www.scienceall.com/%EB%88%88%EA%B8%88%EC%8B%A4%EB%A6%B0%EB%8D%94measuring-cylinder/" (scienceall.com)

공학/기술| 2024.09.18| 4페이지| 1,000원| 조회(106)

반응열측정, 화공생물공학기초실험, 기초실험결과레포트

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미생물 비성장속도 측정 실험 결과 레포트

- 결과 레포트 -실험 제목미생물 비성장속도 측정Results흡광도0 분30 분60 분90 분0%00099.982.5%0.4081.2880.40937.785%0.5430.5310.54229.117.5%0.5250.5390.53128.0010%0.6370.6330.64321.5412.5%0.5400.5230.56029.18이론적으로 미생물이 성장하므로 시간에 따라 흡광도가 증가해야한다. 모두 90 분 후 급격하게 증가한 모습을 볼 수 있다.DiscussionGlucose 용액을 따로 Autoclave 하여 섞어주는 이유는 당을 다른 영양학적 구성물질과 함께 autoclaving 하면 관련 독성 물질과 함께 분해가 촉진된다. 또한 당이 포함된 배지의 경우 약 120℃ 이상에서 autoclave 한다면 배지가 갈색 혹은 검은색으로 변하는 갈변화현상이 일어날 수 있고, 이와 같이 변성된 glucose 는 오직 일부 미생물만이 성장양분으로 사용할 수 있다. 따라서 다른 중간물질과 분리하여 별개로 autoclave 후 섞어주는 것이 권장된다.제조한 용액과 Glucose 용액을 4:1 비율로 섞♘을 때, 플라스크 5 개 각각의 Glucose 농도는 무엇인지에 대해 고찰해보았다. 이 실험에서 Glucose 는 Dextrose 하나로 가정하고 계산하였다. Yeast extract 및 Malt extract 에도 glucose 가 포함되♘을 것이나, 함량을 모르기 때문에 무시할 수 있을 만큼 적은 함량이라고 가정하고 농도에 고려하지 않았다. Dextrose 를 이용해 만든 Glucose 용액은 각각 2.5%, 5%, 7,5%, 10%, 12.5% 농도로 50mL 씩 제조하였으므로 1.25g, 2.5g, 3.75g, 5g, 6.25g 의 dextrose 가 사용되♘다. Glucose 의 밀도는 1.54g/ml 이다. 클린벤치 제조용액과 Glucose 용액이 4:1 비율로 50mL 가 되도록 섞♘으므로 Dextrose 를 통해서 glucose 는 각 농도별로 순서대로 0.25g, g, 0.5g, 0.75g, 1.0g, 1.25g 이 투입되♘다. 따라서 0.5%, 1%, 1.5%, 2.0%, 2.5%의 Glucose 용액이 된다.Glucose 의 농도별로 생장곡선을 그린 후, 5 개의 생장곡선의 기울기를 이용하여 비성장속도를 구할 수 있다. 결과의 표 5 개가 각 Glucose 농도별 생장곡선이고 이 때 생장곡선 기울기는 각각 0.5997hr-1, 0.6hr-1, 0.6002hr-1, 0.6002hr-1, 0.6006hr-1 이다.모노드식은 아래와 같이 표현할 수 있다. 제조한 Glucose 용액은 고찰 2 에 따라 각각 0.5%, 1%, 1.5%, 2.0%, 2.5% glucose 용액이므로 g/L 단위로는 각각 5, 10, 15, 20, 25 이다. 모노드식에 대입하면 각 농도에서 비성장속도는 0.474hr-1, 0.485hr-1, 0.489hr-1, 0.490hr-1, 0.5997 hr-1 이다. 따라서 실험에서 구한 값과는 약간의 차이가 았다.Monod 식을 역수로 뒤집은 식이 일차함수 골로 나타나는데, 이 일차함수의 기울기를 이론에서 주어진 값이 아닌 실험적으로 계산하여 구할 방법에 대해 고찰해보았다. 값은 비성장속도가 최대값의 반이 될 때의 제한기질의 농도이므로 Monod 그래프에서 최대비성장속도에 대한 추세선의 절반값이다. 이 때, 추세선에 따른 최대비성장속도 값이 애매할 수 있으므로 Monod 식에 대해 역수 형태로 나타내 그래프로 해석하면 더욱 정확하다. Monod 식 역수 그래프는 에 대한 의 그래프이고, y 절편은 이고, x 절편값은 이고 기울기는 라는 것을 이용하면 y 절편으로부터 명확한 최대비성장속도를 얻고, 차례로 도 구할 수 있다. 실험결과로부터 얻은 포도당 농도에 따른 비성장속도 값을 이용하는데, 이 때 Michaelis-Menten 및 Lineweaver 는 초기반응속도를이용하므로 각기 다른 포도당 농도 배지에서 0 분일 때에서 수 초 후 흡광도 차이의 값을 이용한다.우리의 실험에서 오차가 발생한 이유로 큐벳 사용의 문제를 꼽을 수 있다. 용액은 큐벳에2/3 정도 차도록 채워야하며 너무 적은 양이면 농도 및 흡광도가 음수 값이 나올 수 있다.0 분에서 시료의 흡광도를 측정할 때, 처음의 용액의 양에 비해 큰 큐벳을 사용하면 흡광도와 농도가 음수값이 나옴을 확인할 수 있다. 또한 흡광도 측정은 빛을 이용하기 때문에 지문이나 오염물질이 묻지 않은 깨끗한 큐벳을 방향을 맞추어 사용하는 것이 중요하다. 다음 실험부터는 이 점을 유의하여 실험에 임해야 한다.3. References화학공학연구정보센터, “생물 반응기”, pp.3~5, Hyperlink "https://www.cheric.org/files/education/cyberlecture/e200702/e200702-1001.pdf" week10.hwp (cheric.org)

공학/기술| 2024.09.15| 5페이지| 1,000원| 조회(173)

기초실험, 결과레포트, 기초실험결과레포트

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유산균 음료로부터 미생물 분리 평판계수법 실혐 결과 레포트

- 결과 레포트 -실험 제목유산균 음료로부터 미생물 분리: 평판계수법ResultsMRS 용액 Agar 배지 (10-4)MRS 용액 Agar 배지 (10-5)BCP Agar 배지(10-4)BCP Agar 배지(10-5)10-410-5MRS agar 배지의 콜로니수351 cfu269 cfu28 cfu397 cfu17 cfu58 cfu38 cfuBCP Agar 배지의 콜로니수두 종류의 배지에서 희석시킨 유산균에 따라 3 일 후 생성된 콜로니 수를 직접 세어서 나타내♘다. 이 때 콜로니가 생성되지 않거나 배지가 갈라지는 등 손상이 있는 경우는 빈칸으로 두♘다. MRS Agar 배지에서 생성된 콜로니 수는 10-4 로 희석한 유산균을 사용한 배지에서 평균269 cfu 가 생성되♘고 10-5 로 희석한 유산균을 사용한 배지에서 평균 28 cfu 가 생성되♘다. 이상적인 결과에서 콜로니수는 10 배 차이가 나야한다. 즉 10-5 로 희석한 것을 기준으로 한다면10-4 로 희석한 유산균을 사용한 배지에서 평균 콜로니수는 280 cfu 가 생성되어야 하므로 약3.92%의 오차율을 갖는다.BPS Agar 배지에서는 모든 배지에 대해 손상이 있어 콜로니가 발견되지 않아 계산할 수 없♘다. 평판배양법의 결과가 통계적으로 신뢰성을 갖기 위해서는 한 평판에 형성된 수가 30~300 정도되어야 한다. MRS Agar 배지에서 사용한 10-5 샘플에서 28 개가 관찰되♘다. 이 결과를 이용하여 1ml 당 28*105 마리의 미생물이 존재하는 유산균 음료를 샘플로 사용했을 것이라고 추측할 수 있다.Discussion학회 표준용어로는 집락이라하며 영문으로 colony 로 표기한다. 한 종의 미생물이 모여서 눈에 보이는 크기로 자란 덩어리를 말한다. 평판계수법은 미생물 성장에 적합한 한천배지 상에서 균이 형성하는 콜로니수를 측정하는 방법으로 집락계수법이라고도 한다. 적절히 희석된 시료 0.1ml 를 한천배지에 도말하여 배양한 후 콜로니를 측정하는 방법으로 열감수성 미생물의 측정에 적합하다. 콜로니의 수는 접종량, 배지, 배양조건 등에 영향을 받는다.BPS Agar 배지에서 콜로니가 발견되지 않았다. 두 다른 종류의 배지에 동일한 유산균음료를 사용하였는데 BPS Agar 배지에서만 콜로니가 발견되지 않았다. 아마 유산균음료를 희석한 후 clean bench 에 장시간 방치한 희석용액을 사용한 것이 그 이유라고 생각되♘다. 희석한 유산균 음료를 만들어 놓고 MRS Agar 배지에 도포한 후 MRS Agar 배지를 잘못 만든 것이 발견되어 다시 배지를 만들어 30 분을 기다렸다. 이 과정에 희석한 유산균음료를 방치하여 유산균이 밑으로 가라앉아 골고루 도포되지 않았을 가능성이 있다. 또한 실험이 지연되어 급한 마음에 spreader 로 희석된 유산균 샘플을 고르게 펴는 과정에 강한 자극이 가해져 배지가 손상되어 제대로 된 관찰을 할 수 없♘다.위에서 정확한 결과를 얻기 위해서는 콜로니수가 30-300 개 사이의 샘플을 사용해야 한다고 했다. 그 이유는 콜로니의 개수가 너무 많으면 몇몇 세포가 집락을 형성하지 못하거나 집락끼리 융합되거나 하는 등의 경우 오차가 생길 수 있다. 반면 콜로니의 개수가 너무 적으면 통계학적 유의성이 낮아지고 세포덩어리가 잘 분리되지 않거나 미생물의 배지표면이 균일하게 퍼지지 않았을 수 있기 때문이다. 결과는 단순 미생물 수가 아닌 집락형성단위(colony forming units, CFU)로 나타낸다. 위 실험결과에서 측정한 값은 눈으로 대략 센 값이며 뭉쳐있는 집락도 하나로 세♘기 떄문에 정확한 측정값이라고 할 수 없다.References한국미생물학회, “미생물학 용어집”, Hyperlink "https://www.msk.or.kr/msk/htm/%EB%AF%B8%EC%83%9D%EB%AC%BC%ED%95%99%20%EC%9A%A9%EC%96%B4%EC%A7%91%202021.pdf" (msk.or.kr)

공학/기술| 2024.09.15| 5페이지| 2,500원| 조회(133)

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반응속도에 대한 온도의 영향 결과 레포트

- 결과 레포트 -실험 제목반응속도에 대한 온도의 영향Results40℃5 분15 분25 분35 분45 분55 분3ml6ml5.2ml4.2ml4.4ml4.4ml50℃8 분16 분24 분32 분40 분48 분56 분4.3ml5.2ml5.4ml5.5ml6ml5.3ml6.5ml60℃6 분12 분18 분24 분30 분36 분42 분48 분54 분5ml4.2ml5.5ml5ml5.7ml4.8ml4.5ml5.3ml5.2mlDiscussion이 실험은 온도가 반응속도에 미치는 영향에 대한 실험이다. 아레니우스 식에서 알 수 있듯이 속도상수가 크다는 것은 활성화 에너지가 작다는 것을 뜻하고 마찬가지로 온도가 증가하면 속도상수도 커진다. 온도가 증가하게 되면 활성화 에너지가 보다 큰 운동에너지를 차지하는 분자들이 증가하여 서로 간의 충돌이 많아지게 되어 반응속도가 커지는 것이다.이론상으로는 실험의 결과로 온도가 높아짐에 따라 속도 상수 k 의 값은 증가하는 것을 볼 수 있다. 그래서 NaOH 의 양이 증가하게 되는 것이다. 하지만 우리의 실험에서는 NaOH 의 양이 증가했다라고 보기에는 어려움이 있는 결과를 갖게 되♘다. 이에 오차원인에 대해 분석해보고자 한다.적정할 때 정확한 양을 측정해야하는데 눈으로 관찰하고 우리가 직접 손으로 한 방울씩 떨어트리다 보니 정밀함이 떨어졌을 가능성이 크다. 또한 붉은색이 없어지지 않을 때까지 측정해야 하다 보니 그 기준이 모호해 반응량보다 더 많은 NaOH 를 적정했을 가능성도 크다. 이러한 이유들로 들쭉날쭉한 실험결과가 나왔다. 측정할 때 한방울 한방울씩 조심스럽게 떨어트리고 잘 흔들어서 붉은 색을 띄지 않는 그 부분을 정확히 측정하는 데에 초점을 맞추어 실험을 해야 정확한 실험결과를 얻을 수 있음을 깨달았다. 한정된 시간과 기구안에서 실험을 하여 조급한 마음에 오차가 나타난 것 같다.ReferencesPaola yurkanis bruice, “유기화학”, 제6판, 자유아카데미, 2011, pp.331~389

공학/기술| 2024.09.15| 2페이지| 1,000원| 조회(150)

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