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  • 용존산소 및 산소전달계수 측정
    용존산소 및 산소전달계수 측정
    1.서론용존산소 및 산소전달계수 측정용존산소(DO)는 액체 내에 용해되어 있는 분자상태의 산소로 일반적으로 20℃, 1atm의 대기하에서순수의 DO는 9ppm에서 포화상태에 이르는데, 이 값은 온도가 오르면 감소하고, 대기압이 오르면 증가한다.물 속에서 생활하는 어패류·미생물은 용존산소로 호흡하며, 물 속에 있는 유기물은 이것에 의해서 산화분해되기 때문에, 용존산소의 부족은 단지 어패류의 사멸을 초래할 뿐만 아니라 유기물 등이 잔류하여 물의 오염을 가져오게 된다. 따라서, 용존산소량이 많을 수록 깨끗한 물이며 하,폐수 처리공정처리에서 오염물질의 분해를 위해 필요한 산소를 공급해야한다.그러나 산소의 용해도는 1atm의 대기 속에서 8~10ppm밖에 되지 않기 때문에 한 번에 미생물 성장에 필요량만큼의 산소를 넣어 줄 수 없다. 그래서 미생물이 필요로 하는 만큼 생물 반응기에 산소를 연속적으로 공급해주어야 하는데, 이 실험을 통해 산소가 전달되는 양 즉, 산소전달계수에 대해 알아본다.2. 실험방법 및 분석방법증류수2ℓ, 타이머, 용존산소측정기(DO meter), Na2SO3 , 교반기, 용기(비커), CoCl2,폭기장치를 준비한다.(1) 준비한 비커에 증류수2ℓ를 채운 후 교반기위에 올려 놓은 후 용존산소 측정기로 온도와 DO를 측정한다.(2) CoCl2(촉매역할)를 넣어준 후 교반기를 돌려서 물에 용해되도록 한다.(3) Na2SO3를 넣어 물속에 있는 DO를 모두 제거해준다.(4) 용존산소측정기로 DO가 "0.3"이하가 되면 폭기장치를 넣어 주는 것과 동시에 타이머로 10초 단위로 시간을 재면서 DO값을 측정하여준다.(5)측정후 엑셀로 Ln그래프를 만들어 추세선으로 그 기울기를 파악하면의 값을 구할 수 있다.? 기구및 시약교반기 : 액체와 액체, 액체와 고체, 또는 분체 등을 휘저어 섞기 위한 기구를 가리키는 용어이다. 교반의 형식에 따라 탱크 교반기와 유동식 교반기가 있다. 프로펠러형, 오어형, 터빈형, 나선축형 등이 있다.Na2SO3(아황산 나트륨) : 나트륨의 수용성 화합물이다. 배연탈황 과정의 일부인 이산화황 가스세정의 생산물이다. 비스코스·염료의 제조, 환원제·사진현상액·표백제·방부제 등에 쓰인다.3.결과 및 분석?온도에 따른 DO의 농도 (1기압)온도(℃)DO농도(mg/l)온도(℃)DO농도(mg/l)014.61610.0114.2179.7213.8189.5313.5199.4413.1209.2512.8219.0612.5228.8712.2238.7811.9248.5911.6258.41011.3268.21111.1278.11210.8287.91310.6297.81410.4307.61510.2?실험시 온도는 13.6였으나 13라 했을때, 산소포화농도 Cs는 10.6이다.?시간에 따른 DO의 농도 증가값T(sec)C(산소농도)Cs-C(mg/liter)= 10.6-Cln(Cs-C)00.3110.292.331173100.4410.162.318458201.249.362.236445302.038.572.148268402.767.842.059239503.437.171.969906604.316.291.838961704.815.791.756132805.075.531.710188905.415.191.6467341005.924.681.5432981106.304.31.4586151206.643.961.3762441306.953.651.2947271407.293.311.1969481507.543.061.1184151607.802.81.0296191708.022.580.9477891808.232.370.862891908.402.20.7884572008.611.990.6881352108.751.850.6151862208.911.690.5247292309.061.540.4317822409.161.440.3646432509.301.30.2623642609.421.180.1655142709.511.090.086178?4. 결론(1)용존산소량의 농도에 영향을 미치는 것은 폭기의 양과, 폭기장치의 위치, 그리고 수온의 온도다.
    공학/기술| 2010.10.28| 5페이지| 1,000원| 조회(658)
    태그 실험, 용존산소, 실험보고서, 산소전달계수
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  • 정확도와 정밀도
    정확도와 정밀도 평가A좋아요
    1. 서론'정확도와 정밀도의 차이는 무엇인가?'정밀도는 여러 번 측정하거나 계산하여 그 결과가 서로 얼만큼 가까운지를 나타내는 기준이며, 재현성이라고도 한다. 관측의 균질성을 나타내며, 관측된 값의 편차가 적을수록 정밀하다 하였다.(CERIC)이 실험을 통해 정확도와 정밀도의 개념을 실험을 통해 바로 알고자 한다.실험은 초자기구를 이용하여 실험값들을 측정해 그 값의 오차량과 표준편차의 분포도를파악했다.실험의 오차량이 커질수록 표준편차가 증가했고 오차량이 작을수록 표준편차가 감소하는 모습이 보였다.따라서 정확도가 커질수록 정밀도도 증가한다.2. 실험방법2.1 실험기구, 기자재매스플라스크 100mL, 매스실린더 100mL, 비커 100mL, 삼각플라스크 100mL 각5개온도계, 피펫 벌브, squeeze bottle2.2 실험방법(1) 물기가 없는 각각의 초자기구(매스플라스크, 매스실린더, 비이커 및 삼각플라스크)에 번호를 매긴 후 무게를 단다.(2) 각각의 초자기구에 있는 100mL의 눈금에 맞추어 증류수를 부어준다. 이때 수면의 오목한 부분의 하단이 눈금과 동일선상에 있도록 한다.(3) 100mL의 눈금에 맞춰 물을 넣은 초자기구의 무게를 단다.(4) 물을 넣기 전과 물을 넣은 후의 각 초자기구의 무게의 차를 구한다.(5) 증류수 2000mL(2L)에 온도계를 담그어 두어 온도를 측정한다.(6) 물의 밀도표 에서 상기에서 측정한 물의 온도를 이용하여 실험에 사용한 물의 밀도를 구한다.(7) 위의 두 값에서 각 초자기구의 부피의 정확도를 계산할 수 있다.3. 실험결과 및 분석3.1 실험결과물의 온도C → 물의 밀도 0.99742g/cmC에서 부피100ml일때 물의 무게는◎beaker4.8713.2342.076-2.047-2.433오차C에서물의 무게표준오차평균오차표준오차평균오차beaker용기 번호12345초기무게(g)66.58961.555164.00149.75456.912물을 채운 무게(g)163.898159.250102.124152.730161.525무게차(g)97.30997.695101.818102.976104.613오차량-2.433-2.0472.0763.2344.871표준편차3.269표준오차1.462평균100.943◎mass cylinder-0.766-0.339-0.096-0.574-0.637오차C에서물의 무게표준오차평균오차masscylinder용기 번호12345초기무게(g)100.345100.34599.824100.168100.471물을 채운 무게(g)199.574199.748199.470199.336199.576무게차(g)98.97699.40399.64699.16899.105오차량-0.766-0.339-0.096-0.574-0.637표준편차0.266표준오차0.119평균99.260◎mass flask의 결과-0.213-0.188-0.295-0.171-0.052오차C에서물의 무게표준오차평균오차매스플라스크용기 번호12345초기무게(g)75.17658.60879.37356.52570.437물을 채운 무게(g)174.730158.137178.820156.096170.127무게차(g)99.55499.52999.44799.57199.690오차량-0.188-0.213-0.295-0.171-0.052표준편차0.089표준오차0.040평균99.558◎삼각플라스크의 결과4.979-0.333-0.6762.4141.866오차C에서물의 무게표준오차평균오차삼각플라스크용기 번호12345초기무게(g)64.36465.18154.12253.12559.942물을 채운 무게(g)163.430164.590156.278157.846161.550무게차(g)99.06699.409102.156104.721101.608오차량-0.676-0.3332.4144.9791.866표준편차2.294표준오차1.026평균101.392비이커매스실린더매스플라스크삼각플라스크평균 오차량2.9320.4820.1842.054표준편차3.2690.2660.0892.294참고1) 온도에따른 물의 밀도변화3.2 분석○ 실험결과 메스실린더와 매스플라스크의 표준편차와 오차량이 작다.(표2,3) (그림2,3)○ 실험결과 비이커와 삼각플라스크의 표준편차와 오차량이 크다.(표1,4) (그림1,4)○ 그래프가 평균선에 가까이 있으면 정확도가 높고 평균선과 멀리 떨어져있으면정확도가 낮다고 할 수 있다.○ 정확도와 정밀도의 관계를 그래프로 그려보면 다음과 같이 나타낼 수 있다.정확도정 밀 도○ 평균 오차량과 표준편차량은 서로 비례한다.4.결론실험결과 전반적으로 오차량이 발생한 이유는 초자기구 표면에 붙은 물방울의 무게를 감안하지 않았고 사람마다 수치를 측정하는 위치가 각각 달랐기 때문이라 볼 수 있다.실험결과로 비이커와 삼각플라스크의 오차량 변동이 매스실린더와 매스플라스크의 오차량 변동보다 크다는 것을 알 수 있다.이는 입구가 좁아 수면의 높이관측이 비교적 정확한 매스실린더, 매스플라스크와는 달리상대적으로 비이커와 삼각플라스크는 입구가 넓어 관측하는 사람에 따라 측정높이가 다를 수 있기 때문이다.따라서 사람들의 개인차에 따라 관측위치가 달라졌음을 감안해 볼 때, 비이커와 삼각플라스크의 오차량 변동이 증가되었음을 알 수 있다.또한, 비이커의 평균 오차량이 2.932일때 표준편차는 3.269삼각플라스크의 평균오차량이 0.482일때 표준편차는 2.294매스실린더의 평균오차량이 0.184일때 표준편차는 0.266매스플라스크의 평균오차량이 2.054일때 표준편차는 0.089이므로이를 그래프로 나타낸 그림(1.1, 2.1, 3.1, 4.1)을 보면 평균오차량이 작을수록 참값에 근접한다는 것을, 그리고 그림(1, 2, 3, 4)을 보면 표준편차가 작을수록 편차가 작아진다는 것을 알 수 있다.
    공학/기술| 2010.10.28| 13페이지| 2,500원| 조회(1,133)
    태그 실험보고서, 환경분석, 정밀도, 정확도, 정확도와 정밀도
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  • TOC,COD 실험
    TOC,COD 실험 평가A+최고예요
    1. 서론COD는 물속에 존재하는 유기물 또는 환원성 무기물질, 화학적 산화제인 중크롬산칼륨 또는 과망간산칼륨의 산소에 의하여 산화되어 화학적으로 안정한 탄산가스와 물로 변환되는데 필요한 산화제의 양으로 나타낼 수 있고 따라서 이를 Chemical Oxygen Demand(화학적 산소요구량, COD)라 한다.COD실험은 약 2시간 이내 측정이 가능하다는 장점이 있으며, 따라서 빠른 수질결과를 확인하기 위해서 COD값을 측정한다.?중크롬산 칼륨법과 과망간산 칼륨법과망간산보다 중크롬산이 산화력이 더 강하다. 즉, 과망간산이 미처 산화시키지 못한유기물질들을 중크롬산이 산화시키기 때문에 중크롬산칼륨법이 더 값이 높게 나온다.현재 법정수질기준은 과망간살칼륨법이고 과망간산칼륨 법을 쓰는 나라는 일본과 우리나라뿐이다.총유기탄소, 즉 TOC는 COD측정법과는 달리 시료내의 산소의 양이 아닌, 탄소의양을 측정하는 방법이다. 측정 할 시료에 산화제를 넣어 산화시키고, 자외선으로 산소와 이산화탄소를 분리 후 적외선으로 측정함으로서 탄소의양을 알 수 있다.총 탄소 (Total Carbon, TC)는 총 유기탄소(TOC)와 총 무기탄소(Total Inorganic Carbon, TIC)의 합으로 나타낸다.COD크롬법은 수중에 존재하는 유기물의 약 90~95%의 산소를 소모하면서 유기물을간접적으로 측정하지만 TOC는 유기물 외에 탄소 성분을 가진 무기물까지 측정이 가능하다.2. 실험 방법Ⅰ.COD실험2.Ⅰ.1 실험기구 및 시약피펫, 페놀, 아세틱에시드, 글루코오스, Digestion solution, KHP 용액, Sulfuric acid,Potassium hydrogen phthalate2.Ⅰ.2 실험방법Digestion Vessel(culture tubes)sample(mL)Digestion solution(mL)Sulfuric acid(mL)total final volume(mL)16 × 100mm2.51.53.57.5KHP VOLUMECOD conc(mg/L)Blank00.510012001.530024002.55001) 준비된 Digestion Vessel에 위와 같은 비율로 채워준다.2) 전처리한 시료를.3) 방냉 후 600nm에서 흡광도 측정.Ⅱ.TOC실험2.Ⅱ.1 실험기구 및 시약증류수, 아세틱에시드, 페놀, 글루코오스, 페놀, 피펫, 100mL 메스플라스크3개, TOC 측정기2.Ⅱ.2 실험방법1) 시료를 증류수와 함께 희석시킨다.2) TOC측정기로 증류수의 TOC값을 측정한다.3) TOC측정기로 각 시료의 TOC값을 측정한다.3. 결과 및 분석Ⅰ.COD1) KHP의 실험값 2) A,G,P의 실험값시료 번호흡광도00.0361000.0622000.0953000.144000.1655000.211시료흡광도아세틱에시드0.047글루코오스0.051페놀0.097 3) 검량선4) 검량선을 이용한 COD값시료COD(mg/l)아세테이트72글루코오스96페놀2065) THOD 와 COD 비교시료THOD(mg/l)COD(mg/l)아세틱에시드106.772글루코오스106.796페놀238.3206① 아세틱에시드의 THOD② 글루코오스의 THOD③ 페놀의 THODⅡ. TOC1) TOC(Total organic carbon), TIC(Total Inorganic Carbon),TC(Total Carbon) 측정값시료TOC(ppm)TIC(ppm)TC(ppm)증류수0.275 ppm0.338 ppm0.613 ppm아세틱에시드4.010 ppm0.249 ppm4.529 ppm페놀8.110 ppm0.261 ppm8.371 ppm글루코오스4.830 ppm0.262 ppm5.092 ppm2) 시료의 탄소량 및 이론값 TOC시료분자량탄소량탄소율(%)이론값TOC (ppm)아세틱에시드6024404페놀9472767.6글루코오스18072404.①②③3) 이론값 TOC와 측정값 TOC비교시료이론값TOC (ppm)실험값TOC (ppm)아세틱에시드44.01페놀7.68.11글루코오스44.83?COD+TOC 이론값과 측정값 비교시료THOD(mg/l)COD(mg/l)이론값TOC (ppm)실험값TOC (ppm)아세틱에시드106.77244.01글루코오스106.7967.68.11페놀238.320644.83◎ 아세틱에시드의 TOC◎ 글루코오스의 TOC◎ 페놀의 TOC4. 결론(1) COD 실험의 Digestion solution과 시료의 혼합과정 중 피펫으로 시료를 정확히넣지 못해 그래프의 수치 폭이 추세선 기준 상하로 분포되었다고 판단된다.(2) 페놀의 COD값이 높게 나왔는데 이 결과로 페놀을 분해시키려면 다른 두 시료에 비해비교적 많은 양의 산소가 필요하다는 것을 알 수 있다.(3) TOC측정실험에서 실험과정중이나 준비된 매스플라스크에 이물질이 들어가있어 오차가발생했을 수 있다.(4) TOC실험에서 적은 양의 시료만으로 측정했기 때문에 오차가 발생해 이론값보다실험값이 더 크게 나왔을 수 있다.(5) 각 시료에 대한 실험을 단 한 번씩만 했기 때문에 실험값의 신뢰성이 떨어진다.각 시료마다 수 회 반복측정 후 평균값을 구하면 신뢰도를 높일 수 있을 것이다.
    공학/기술| 2010.10.28| 8페이지| 1,500원| 조회(1,282)
    태그 TOC, 실험보고서, COD, 환경분석
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  • 부체의 안정실험
    부체의 안정실험 평가A+최고예요
    부체의 안정실험목 차【1】서 론------2【2】실 험 방 법------3【3】실험결과 및 분석------4【4】결론------9첨부그래프1.서론GCBW물체가 물속에 떠서 정지해 있을 때는 무게중심 G와 부심 C가 동일 연직선상에 있으며, 이 때 부력 B는 물체의 무게 W와 같다고 했다.)수중에 있는 물체는 그 표면에 정수압을 받는다. 물체 표면에 작용하는 수평분력은 그 물체의 수평방향의 투영면에 작용하므로 항상 평형을 이루고 있다. 그러므로 정수압은 연직분력만을 고려하면 된다.일반적으로 부체가 수면에 의하여 절단되는 면을 부양면이라 하고, 부양면에서 물체하단까지의 길이를 흘수(Draft or Drought)라 한다.본 실험에서는 부체의 흘수를 측정하여 아르키메데스의 원리와 부력(Bouyancy)의 관계를 이해하고 부체의 중심, 부심을 변화시켜 부체가 안정되는 한계조건을 이해한다.?아르키메데스 원리 : 물체가 액체속에 있을 때는 그 배제한 체적과 같은 액체의 무게만큼액체의 무게는 가벼워진다.2. 실험방법2.1 실험 기구 및 기자재1) 모형배 1개 *폭 206 m/m 길이 360 m/m2) 수조 1개3) 스틸자 1개2.2 실험방법1) 실험장치인 부체의 각 구성부분의 무게를 측정하고 모형배의 길이와 폭을 철자로정확하게 측정한다2) 모형배의 중앙에 만들어진 돛대를 고정시켜 세우고 돛대의 꼭대기를 횡지지선으로모형배의 언저리와 연결시켜 움직이지 않게 한다.3) 모형배의 전체중심을 찾기 위해 철자의 끝에 모형배 돛대의 한 부분을 놓아 무게를평형시킨다. 이때 중심 이동용 추를 돛대상의 적당한 위치에 고정시킨체로 평형점을찾게되며 이 점이 바로 중심의 위치가 되는 것이다.4) 상기방법으로 중심을 찾을 때 각도 측정추는 돛대에 감아둔다. 결정된 중심의 위치는표시를 하고 배의 바닥으로부터 이 점의 높이와 중심 이동추의 높이를 철자로측정한다. 이 때 측정한 높이는 모형배의 바닥에 기재하고 바닥 철판의 두께를고려하여 추에 외측 바닥으로 부터의 높이로 환산한다.5) 이와 같이 중심이동 추 무게를 한 위치에 고정시켜 다른 중심의 위치를 측정해두면중심 이동용 추를 다른 위치로 이동시켰을 때의 중심의 위치는 계산으로 구한다.6) 이상의 절차가 끝나면 모형배를 적절한 크기의 수조에 띄우고 수평추를 중앙에위치시켜 배가 정립하도록 한 후 수평추를 다시 좌 및 우로 여러번 옮겨서 각위치에서의 배의 경사각을 읽게 된다.7) 이러한 실험 절차를 중심이동 추를 돛대에 여러 위치로 바꾸어 가며 반복실험을함으로써 필요한 자료를 구한다.3. 결과 및 분석3.1 실험결과?실험결과 다음과 같은 관측값을 얻을 수 있었다.중심 이동용 무게의 높이(mm)-75-60-45-30-1*************40-7.3-5.8-4.5-3.1-1.80.01.42.74.05.97.0157-8.0-6.5-5.0-3.5-1.50.01.43.04.35.87.3212-8.0-6.1-4.0-2.50.01.73.65.87.39.0248-7.2-5.2-2.60.02.14.96.8300-7.4-3.60.03.66.8①②dx-7.3-75-5.8-60-4.5-45-3.1-30-1.8-15001.4152.7304455.960775 ,=10.394dx-8-75-6.5-60-5-45-3.5-30-1.5-15001.4153304.3455.8607.375 ,=9.724dx-75-8-60-6.1-45-4-30-2.5-15001.7153.6305.8457.36075 ,=7.729dx-75-60-7.2-45-5.2-30-2.6-15002.1154.9306.8456075 ,=6.268dx-75-60-7.2-45-5.2-30-2.6-15002.1154.9306.8456075 ,=4.210③,중심이동용무게의 높이(mm)수면으로부터G까지의 높이(mm)(mm/degree)경심고 GM(mm)수면으로부터M까지의 높이 (mm)14022.910.445.868.715726.29.742.969.121236.87.734.170.924843.76.327.671.330053.74.218.672.3평균값 = 70.5mm이론값 = 84.8mm4.결론CM의 이론값은 84.8mm이지만 실험값은 70.5mm가 나와 14.3mm의 큰 오차가 났다.이렇게 큰 오차가 난 이유는 실험과정에서 여러 가지의 복합적인 원인이 혼합되었기때문이라 생각할 수있다.오차의 원인에 대해 생각해본 결과 다음과 같은 몇 가지 원인들을 추측 할 수 있다.(1) 수면위에 모형배를 띄우는 만큼 아무래도 물의 파동에 영향을 받을 수 밖에 없는 실험이다. 하지만 배를 놓는 방법의 미숙과 실험기구가 올라간 책상을 조원들이 조금씩 건드렸 때문에 물결파가 발생하여 오차가 났다.(2) 모형배가 수조벽면에 붙지않은 상태에서 추로 평형상태를 맞춰야 하지만 물의 파동으로 모형배가 1~3회 가량 수조 벽면에 부딪쳤다. 이는 오차발생의 원인이 되었을 것이다.(3) 사람의 손으로 기구를 다루기에는 실험기구가 작아 세세한 손길이 필요했으며 이에 따라 실험의 진행이 늦어지게 되었다. 수조나 모형부체의 크기가 더 크다면 실험의 정확성도 높아지고 같은 시간이라도 몇 회의 횟수를 더 실험할 수 있으리라 생각된다.(5) 이번 실험 결과 모형 배가 부체의 1층～2층까지는 안정하고 3~5층은 불안정해짐을 볼 수 있었고 추의 위치를 위쪽으로 이동함에 따라 경심고(GM)가 감소함을 알 수 있었다. 이것은 부체의 무게중심이 위쪽으로 이동하게 돼 결국 부체는 점점 불안정한 상태로 변하고 있음을 알 수 있다. 따라서 경심고(GM)가 작아지면 상대적으로 부심과 무게중심간의 거리(CG)는 증가하게 되어 불안정해진다.
    공학/기술| 2010.10.28| 9페이지| 1,500원| 조회(719)
    태그 실험, 수리학, 부체안정실험, 모형배
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