세포과 목 명:교 수 명:학 과:학 번:성 명:제 출 일:Ⅰ. 세포의 구조와 기능세포 -원형질: 핵, 세포질-후형질: 세포벽, 액포(1) 핵핵은 생장, 생식, 유정 등을 주도하는 기능이 있다.DNA가 있어 DNA의 유전정보를 통하여 세포의 증식, 유전과 발생들을 주도하는 생명활동의 중심이다.핵막, 핵액, 염색체 및 핵소체 등 네 부분으로 이루어져 있다.? 핵막: 핵을 둘러싸고 있으며 얇은 2중막 구조로 구성됨? 핵액: 핵질의 대부분을 차지하며 핵의 기질이 되는 약체로 비염기성 단백질이 기본물질? 핵소체: 주성분은 단백질과 DNA이고 핵내 단백질을 합성한다? 염색사: 핵액 속에 들어있으며 꼬이고 응축해서 염색체가 된다.(2) 세포질세포에서 핵을 제외한 나머지 부분? 미토콘드리아(사립체): 실 모양의 세포소기관이중막 구조로 외막, 내막이 형성. 호흡이 활발한 세포일수록 많은 미토콘드리아를 함유? 세포질그물: 세포내 물질 이동 통로-과립세포질그물: 물질운반을 담당-무과립세포질그물: 막으로 된 긴관모양 탄수화물의 합성 및 수송에 관여 골지복합체와 막을 만든다? 리보소체: 단백질 합성? 골지체: 세포 내에서 합성한 물질을 외부로 분비하는역할? 용해소체: 세포내 소화과정에 작용하는 가수분해효소를 포함하는 세포질의 막성소기관? 중심소체: 방추섬유를 형성해 섬모, 편모의 기저소체를 형성하며 염색체의 분리역할수행-미세관: 세포뼈대의 유지에 필요, 세포의 운동에 관여, 염색체 분리&이동, 세포 내 물질 수송에 관여-미세섬유: 세포의 모양이 바뀌도록 하는 역할, 세포질 분열에 관여? 섬모와 편모: 세포의 운동기관으로 여러개의 미세관으로 구성(3) 세포막원형질을 둘러싸고 있는 얇은 막선택적 투과성을 가지고 있어 세포내외의 물질 출입을 유지, 조절하는 기능이 있어 세포에 필요한 물질만을 선택적으로 흡수한다.Ⅱ. 조직구조와 기능이 비슷한 세포들이 모여 서로 조화를 이루며 특별한 활동을 하는 집단(1) 상피조직: 신체나 기관의 내 . 외표면을 싸서 보호하는 작용? 형태와 모양에 따른 분류-편평상피: 납작한 형태의 세포로 구성-입방상피: 콩팥요세관(신세관)에서 발견되며 세포는 분비와 흡수를 한다.-원주상피: 두꺼운 세포층으로서 보호기능과 분비 및 흡수기능을 한다.? 세포층 수에 따른 분류중층상피, 거짓중층 상피가 있다.? 구조물에 따른 분류섬모상피, 편모상피 등으로 나눈다.? 배엽에 따른 분류상피가 생겨난 배엽에 따라 외배엽성, 내배엽성, 중배엽성, 상피로 나눈다.? 기능에 따른 분류-덮개상피(보호상피): 체표와 몸 안을 둘러싸서 내부(피부, 털, 손톱 등)를 보호한다.-감각상피: 감각기관을 구성하는 상피이며 눈의 망막, 코의 후각 상피 등이 있다.-샘상피: 외분비샘과 호르몬을 분비하는 내분비샘의 샘상피이다.-흡수상피: 소화관의 내면을 구성하는 상피로 영양분과 수분을 흡수한다.(2) 신경조직많은 수의 신경세포와 이것에서 분지된 축삭(신경돌기), 가지돌기(수상돌기) 및 신경아교로 구성된다.(3) 근육조직근육세포로 구성됨. 근육은 높은 점성과 탄력성을 가지며 수축작용을 하는데, 수축작용은 근육섬유와 연결되어 있는 운동신경 또는 자율신경을 매개하여 대뇌의 지배를 받는다.? 뼈대근육: 가로무늬근육으로 여러 뼈에 부착되어 있어 전신의 관절 운동에 관여한다.중추 신경의 지배에 따라 움직이므로 수의근(맘대로근)이다.? 심장근육: 심장벽에서 볼 수 있는 근육이며 구조상으로는 가로무늬근육이지만 기능상으 로는 불수의근(제대로근)이다.? 민무늬근육: 자율신경계통으로부터 2중지배를 받고있다.불수의근의 수축 속도는 느리지만, 쉽게 피로를 느끼지 않는 성질인 반면, 가로무늬근육 인 뼈대근육은 빠른 수축 속도를 가졌으나 쉽게 피로를 느낀다.(4) 결합조직조직과 기관을 결합하거나 연결하고 유지하는 조직으로, 기질, 섬유세포로 구성되어 있으며 결합 및 지지, 보호, 분리 및 차단, 혈액을 통한 물질의 운반 등의 기능을 하고 있다.혈관림프관, 신경 들을 인도하여 영양이나 대사산물의 수송등에 관여한다.? 교질성 결합조직: 세포간 물질이 한천질이며, 해면동물, 강장동물의 결합조직? 섬유정 결합조직: 세포간 물질에 단백질 섬유가 들어있으며, 힘줄과 인대, 혈관 벽을 이 룬다.? 지방조직: 섬유성 결합조직 속에 지방과립이 포함된 조직으로 피부및 지방조직이 속함? 연골조직: 연골세포와 연골질로 구성됨? 뼈조직: 세포간 물질이 단단한 뼈아교질로 되어 있는 척추동물 특유의 조직으로, 뼈아교 질속에는 혈관과 신경이 통하는 하버스관이 있다.
건강사정제출일 :과 목 :교 수 :학 번 :제출자 :Ⅰ. 머리와 목1)건강력- 특별한 질병이나 질환을 앓고 있지 않음.2)신체검진- 청진기, 줄자(1)시진-두부는 대칭적이며 어떠한 손상도 없음- 둥글고 몸 전체에 크기가 비례함.-얼굴 구조가 양쪽이 대칭적이며 혈관 손상이 없음.-대상자는 얼굴로 표현할 수 있고 관찰자가 대상자의 얼굴 관찰이 가능함- 표정이 자연스럽고 특이한 점은 없음.-얼굴 구조가 다른 신체구조와 조합이 됨.-기관은 중앙선에 위치한다. 편위가 관찰되지 않음.-갑상선이 눈으로 관찰되지 않음.-목운동의 범위가 제한되지 않고 자유롭게 움직임. 운동 시 통증 및 운동제한이 없었고-목덜미의 경직도 관찰되지 않음.(2) 촉진-머리는 덩어리가 만져지지 않았고 압통도 없음.-얼굴의 근육이 대칭적이며 뇌신경 Ⅴ와 Ⅶ 기능이 적합하게 수행함.-얼굴 감각에 이상이 없었고 얼굴의 표정도 자연스럽고 특별 이상 소견이 없음.-솜을 대었을 때 얼굴 신경이 대칭적으로 움직임.-경추에서는 압통과 손상이 없음.-목에 있는 근육은 대칭임.-뇌신경 ?을 검사하기 위해 검사자가 머리와 어깨에 힘을 가했을 때 대상자는 저항하는 힘이 있음.-기관은 압통을 호소하지 않음.-갑상선은 촉진되며, 대칭적이며, 손상이 없음.-경동맥과 측두동맥은 대칭적으로 발달되어 있고, 양쪽 다 맥박을 촉진 할 수 있음.-림프절은 촉진을 할 수 없었고, 압통이 없었고, 부드럽고 분리되며 움직일 수 있음.(3)청진-경동맥과 머리 주위의 동맥을 청진함.-청진기의 종형을 사용함.-혈관 청진시 혈관음이 들리지 않았음.Ⅱ. 눈검진절차1) 건강력- 안경 착용2) 신체검진준비물: 눈사정을 위한 시력표, 근거리 시력표, 눈가리개나 3X5카드, penlight, 솜뭉치, 연필이나 지시봉, 검안경(1) 외부 구조를 시진과 촉진으로 사정한다.㉠안검(눈꺼풀), 속눈썹, 눈썹과 안구를 시진한다.안검은 눈을 감았을 때 각막을 완전히 덮음 -부종은 관찰되지 않았다.색깔은 특별한 변화가 관찰되지 않음안검열은 동일한 길이로 되어있음.상안검의 가장자리는 동공의 위쪽 가장자리와 위쪽 각막연 사이에 있음 -상안검의 가장자리에 맥립종과 산립종이 없다.안검은 대칭적이며 눈을 뜰 때 지체되거나 쳐지지 않음.속눈썹은 균일하게 분포되어있으며 바깥쪽으로 뻗어져 있음.안구는 튀어나오지 않았고 안쪽으로 함몰되지 않음.눈썹은 균일한 양, 동일한 색깔과 균등하게 분포되어 있음.㉡안검과 안구의 촉진대상자의 눈을 아래로 보게 한 후 안검을 바깥쪽으로 나오게 하여 관찰한 결과 안검은 부종이나 상처가 없음.안구를 움직일 때 불편함이나 이물감 없이 대칭적으로 움직여짐.㉢공막과 결막 시진결막은 모세혈관을 관찰할 수 있으며 투명함.결막에는 어떤 삼출물도 없음.공막은 결막을 통하여 관찰 되었으며 색깔은 흰색임.㉣각막과 수정체각막은 투명하고 매끈하고 밝게 빛남.어떤 불규칙이나 손상이 없음.뇌신경Ⅴ의 각막 감수성 검사(각막반사)에서 면사를 각막에 닿게 하니 즉각적으로 눈을 깜박임.전안방은 투명하고 빛이 안구쪽으로 들어올 때 빛의 전달에 방해가 되지 않음.수정체가 투명한지 동공을 통해 관찰한 결과 수정체는 무색투명함.㉤누기의 촉진과 시진삼출몰, 부종, 과도한 눈물은 없음.눈물이 다량 나올 때 누점의 위치가 정상이며 폐색되지 않음.하안검의 코쪽에서 안와부의 안쪽으로 압력을 가해 점액과 농의 혼합물이 누점을 통해 역류해 나오는지를 관찰한 결과 역류해 나오지 않음.㉥홍채 시진양쪽 눈은 대칭적으로 둥글고 양안은 같은 색을 가지고 있음.㉦동공과 동공반사 시진검사자가 대상자의 눈으로부터 먼 쪽에서 가까운 쪽으로 물건을 움직여서 조절반사를 확인한 결과 안구는 안쪽으로 모였고 동공은 수축함.검사자는 뇌신경 Ⅱ와 Ⅲ기능을 확인할 수 있다.검사자는 penlight을 가지고 동공반사를 할 수 있다.동공은 크기와 형태가 똑같음.동공은 불빛이 동공에 직접 비춰질 때 수축함.(직접 대광 반사)한쪽 동공에 불빛을 비추었더니 불빛을 비치지 않은 다른 동공도 수축이 일어남.(간접대광반사)(2)시력과 시야의 검진㉠시력검사대상자가 안경을 사용하고 있으므로 안경을 착용한 상태에서 검사함.손에 잡을 수 있는 글자가 쓰여진 카드로 가까운 근거리 시력을 검사함.먼 거리는 Snellen 차트로 검사함㉡시야-대면법검사자와 대상자는 서로 얼굴을 마주보고 서로 불투명카드로 반대의 눈을 덮고 두 사람의 중간지점에서 적당한 물체(연필, 손가락)를 주변에서 중심으로 점차로 이동시킨다. 이 물체를 두 사람이 동시에 볼 수 있는지 검진자의 시야와 비교한 결과 대상자는 검사물을 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽을 검사자와 동시에 볼 수 있었음.㉢외안근의 기능사정① 각막 빛반사법빛의 밝은 점은 대상자로부터 20~40cm 앞에 광점을 주시하게 하고서 양눈의 각막 빛반사점의 위치를 관찰한 결과 양안의 동일한 위치에 각막 빛 반사점이 나타남.② 6가지 기본방향 응시검사안구는 대칭적으로 반응하였고, 검사자가 가르키는 6개의 기본방향 위치에 대해서 잘 움직임.안구는 안구진탕증이 없음.③ 차폐 검사대상자에게 멀리 있는 물체를 주시하도록 한 후 대상자의 좌안을 불투명 카드로 가릴 때 가리지 않은 우안의 움직임을 관찰한 결과 카드로 가릴 때나 제거한 후 양안이 움직임 없이 고정되어 있음.㉣안저검사① 검안경 검사대상자의 오른쪽 눈을 검사할 때는 검안경을 오른손에 쥐고 검사자의 오른쪽 눈을 검사하였고, 왼쪽 눈을 검사할 때는 이와 반대로 시행함.대상자의 망막 상을 보기 위해 - 쪽 (빨간 숫자 쪽)으로 3에 맞춰서 봄.대상자의 시신경원반과 망막혈관을 시진함.②적반사흐릿하거나 불투명이 없음.검안경의 빛이 들어가도록 하였더니 안저반사로 붉게 빛이 남.③시신경원반시신경원반은 오렌지 빛을 띰.시신경원반의 가장자리는 뚜렷함.동ㆍ정맥의 교차가 확인되었으며 협착이나 어떤 손상도 없음.④망막혈관소동맥은 정맥직경의 2/3 이며, 선홍식이고 대광반사를 가짐.정맥은 동맥보다 크고 암적색이고 대광반사를 가지고 있지 않음.동맥과 정맥의 교차는 볼 수 있고 협착이나 병변이 없음.⑤망막연노랑이나 오렌지 빛을 띰.Ⅲ. 귀검진절차1) 건강력- 중이염2) 신체검진준비물: 이경, 음차, 시계(1) 시진㉠이개검사자는 대상자와 얼굴을 마주본다 -귀는 양측이 같은 모양이고 머리에 비례한 크기이며 수직임.이개의 위치 -귀의 위쪽 부분은 눈의 외안각과 후두의 튀어나온 부위 사이에 가상선을 그었을 때 이성이 지나는 위치에 있음. 또한 장축은 10'C 이하로 기울어지는 거의 수직위치로 있음.이개의 색깔은 피부색과 같음.염증, 병변, 결절이 관찰되지 않음.외이도로부터 어떤 종류의 분비물이 나오지 않음.이개를 앞으로 눌렀을 때, 귀 뒤쪽에 어떤 딱딱함과 두꺼움, 병변이 없음.㉡이개림프절색깔은 주위의 피부색깔과 비슷함.발적과 종창이 없음.㉢유양돌기색깔은 주위의 피부색깔과 비슷함.발적과 종창이 없음.㉣고막시진오른쪽, 왼쪽 고막은 각각에 대해 거울에 비친 상과 같음.고막은 손상되지 않았고, 반투명하며 반짝이고 빛을 비추었을 때 빛반사(광추)가 나타남.(2)촉진㉠이개촉진시에 어떤 덩어리나 결절이 없음.이개와 이주를 촉진할 동안 어떤 압통도 호소하지 않음.㉡이개 림프절결절은 촉진되지 않음.㉢유양돌기압통을 호소하지 않음.유양돌기의 가장자리는 잘 구분이 됨.(3)이경검사㉠원리이경의 광원은 밝은 흰색을 방출함.검사 전, 외이도에 이물질이나 분비물이 약간 있었음.
Report용존산소측정(DO : Dissolved oxyen)목 차1. 용존산소(DO: dissolved oxygen)의 정의(1) 윙클러-아지드화나트륨 변법(2) 격막 전극법2. 용존산소측정기(DO : dissolved oxygen) 제품특징3. 용존산소측정기(DO : dissolved oxygen) 응용분야〈응용분야〉〈응용범위>4. 켈리브레이션 요령5. 용존산소(溶存酸素) (Dissolved Oxygen, DO) 측정법6. 실험 재료 및 시약1. 용존산소(DO: dissolved oxygen)의 정의- 수중에 녹아 있는 산소를 말함.용존 산소량은, 오염도가 높은 수중에서는, 소비되는 산소의 양이 많기 때문에 적게 된다.또, 수온이 높은 만큼, 기압이 낮은 만큼, 또, 염분 농도가 높을 정도 낮아진다.1 기압, 20℃으로의 순수한 물의 용존 산소량은 약 9 mg/l이다.물이 깨끗한 만큼 산소는 많이 포함된다.해초류, 조류가 번식할 경우에는 탄소 동화 작용이 활발하게 되어 과포화가 된다.용존 산소가 부족하면 어패류의 생존을 위협하는 것 외에 물이 부패과정에서 황화수소나 메탄을 발생함으로서, 악취의 원인이 된다.용존산소(DO : Dissolved Oxygen)하천에서의 정화 작용이나 물고기 등의 수생생물의 생식에불가결한 요소이다.7 mg/l이상 ： 연어·매스 등의 부화 조건5 mg/l이상 ： 하천수가 양호한 상태를 유지하는데 바람직한 양3 mg/l이상 ： 어패류가 생식 하는데 필요2 mg/l이상 ： 호기성 미생물이 활동하는데 필요한 양〃이하 ： 유기물의 협기성분해에 의해 메탄가스등이 발생(20℃의 포화 DO량은 8.84 mg/l)(1) 윙클러-아지드화나트륨 변법1.1 측정원리황산망간과 알칼리성 요오드칼륨용액을 넣을 때 생기는 수산화제일망간이 시료중의 용존산소에 의하여 산화되어 수산화제이망간으로 되고, 황산 산성에서 용존산소량에 대응하는 요오드를 유리화한다. 유리된 요오드를 티오황산나트륨으로 적정하여 용존산소의 양을 정량하는 방법이다.이방법은 아질산염 5이하, 제륨명반용액 10와 암모니아수 1~2를 유리병의 위아래를 바꾸어 가면서 1분간 흔들어 섞고 10분간 정지하여 현탁물을 침강시킨다.상등액을 고무판 또는 폴리에틸렌관을 이용하여 사이펀작용으로 300용존산소 측정병(또는 BOD병)의 아래로부터 침강된 응집물이 들어가지 않도록 주의하면서 조용히 가득 채운다.나. 황산구리-술퍼민산법(활성오니의 미생물의 플록이 형성된 경우)시료를 마개 있는 1유리병 (마개는 접촉부분이 45도로 절단되어 있는 것)에 기울여서 기포가 생기지 않도록 조심하면서 가득 채우고 황산구리-술퍼민산 용액 10를 유리병의 위로부터 넣고 공기가 들어가지 않도록 주의하면서 마개를 닫고 조용히 위아래를 바꾸어 가면서 1분간 흔들어 섞고 10분간 정지하여 현탁물을 침강시킨다. 깨끗한 상등액을 고무판 또는 폴리 에틸렌관을 이용하여 사이펀작용으로 300용존산소측정병(또는 BOD병)의 아래로부터 침강된 응집물이 들어가지 않도록 주의하면서 조용히 가득 채운다.다. 산화성 물질을 함유한 경우시료중에는 잔류염소 등이 함유되어 있을 때에는 바탕시험으로 별도의 용존산소측정병에 시료를 가득 채운 다음 알칼리성 요오드 화칼륨-아지드화나트륨 용액 1와 황산 1를 넣어 마개를 닫고 조용히 위아래를 바꾸어 가면서 약 1분간 흔들어 섞는다. 여기에 황산망간용액 1를 넣고 다시 위아래를 바꾸어 가면서 흔들어섞는 다음 이 용액 200를 취하여 삼각플라스크에 옮기고 전분용액을 지시약으로 하여 0.025N 티오황산나트륨액으로 적정하고 그 측정값을 용존산소량의 측정 값에 보정한다.라. Fe 공존하는 경우Fe 100~200가 함유되어 있는 시료의 경우 환산의 첨가 전 불화칼륨 용액 1를 가한다(2) 격막 전극법2.1 측정원리시료중의 용존산소가 격막을 통과하여 전극의 표면에서산화, 환원반응을 일으키고 이때 산소의 농도에 비례하여 전류가 흐르게 되는데 이 전류량으로부터 용존산소량을 측정하는 방법이다.산화성물질이 함유된 시료나 착색된 시료에 적합하며, 특히 윙클러-아지드화나트륨변법을 사용할 수 없는 폐값을 직접읽는다.하천수질환경기준표구분등급이용목적별적용 대상기 준수소이온농도(pH)생물화학적산소요구량(BOD)(㎎/ℓ)부유물질량(SS)(㎎/ℓ)용존산소량(DO)(㎎/ℓ)대장균균수(MPN/100㎖)생활환경1상수원수 1급자연환경보존6.5-8.51 이하25 이하7.5 이상50 이하2상수원수 2급수산용수 1급수 영 용 수6.5-8.53 이하25 이하5 이상1,000 이하3상수원수 3급수산용수 2급공업용수 1급6.5-8.56 이하25 이하5 이상5,000 이하4공업용수 2급농 업 용 수6.0-8.58 이하100 이하2 이상--5공업용수 3급생활환경보전6.0-8.510 이하쓰레기 등이 떠있지 아니할 것2 이상--2. 용존산소측정기(DO : dissolved oxygen) 제품특징YSI 58(모델명) 제품특징? LCD상에서 산소의 농도를 온도 보정된 두 가지 모드로 나타냄.? 라인 파워나 배터리를 이용하여 매뉴얼 염도 보정이나 운영을 하는 경우 1,000시간까지 사용 가능.? 케이스는 Field stirrer용 배터리까지 담을 수 있음3. 용존산소측정기(DO : dissolved oxygen) 응용분야① 오ㆍ페수 처리 ② 포도주, 과실주 산업③ 양식업 관리 ④ 생물학 분야 실험연구⑤ 환경 분야 실험 外,① 폐수하수처리장 폭기조의 산소농도 ② 보일러 용수의 산소 농도 감시③ 탈기 LEVEL 감시 ④ 산업용수 처리 시설⑤ 원거리 신호전송이 필요한 공정 ⑥ 기타 수처리관리 관련분야4. 켈리브레이션 요령(1) 야외용 센서 (Field Oxygen Probe) 사용시Ⅰ) Membrane 교환을 옆의 그림을 참조해서 Probe를 준비한다.Ⅱ) 준비된 Probe를 켈리브레이션 컵에 스펀지나 헝겊을 바닥에 깔고 물을 몇 방울 떨어뜨린 후 Probe를 끼우고 Para 필름으로 공기가 들어가지 않게 주변을 감아준다.Ⅲ) On/Off 스위치를 켠다.Ⅳ) 기능 스위치를 Zero에 놓고 0.00이 되도록 맞춘다.Ⅴ) 4번 진행 후 기능 스위치를 % 모드로 돌려 놓는다.Ⅵ) 나타나는 숫자의 변화가 정화되면켈리브레이션 노브를 이용하여100% 맞춘 후 Lock 방향으로 돌려서 잠근다.Ⅶ) 기능 스위치를 0.1나 0.01로 놓고 측정 한다.5. 용존산소(溶存酸素) (Dissolved Oxygen, DO) 측정법6. 실험 재료 및 시약§ 실험 재료? 300㎖ 용존산소 측정볍 (BOD병) 2개? 메스실린더? 500㎖ 삼각플라스크 1개? 스탠드, 클램프, 뷰렛§ 시약- 티오황산 나트륨 (sodium thiosulfate, Na2S2O3)§ 실험방법시료를 가득 채운 300용존산소측정병에 황산망간 용액 1와 알칼리성 요오드화 칼룸-아지드화나트륨 용액 1를 넣고 기포가 남지 않게 조심하여 마개를 닫고 수회 병을 회전하면서 섞는다. 시료가 해수이거나 알칼리성에서 산화되기 쉬운 유기물을 함유하는 폐수의 경우에는 2분간 병을 회전하여 섞는다.2분간 이상 정지시키고 위의 맑은 액에 미세한 침전이 남아 있으면 다시 회전시켜 혼화한 다음 정지하여 완전히 침전시킨다.100이상의 맑은 층이 생기면 마개를 열고 황산 2를 병목으로부터 넣는다. 마개를 다시 닫고 갈색의 침전물이 완전히 융해할 때까지 병을 회전 시킨다. 용존산소측정병의 용액 200를 정확히 취하여 황색이 될 때까지 0.025N - 티오황산나트륨액으로 적정한 다음, 전분용액 1를 넣고 액의 청색이 무색이 될 때까지 적정한다.§제조 방법 ① : 0.1N - Na2S2O3ⅰ 제조 : 티오황산나트륨(5수화물)26g 및 무수탄산나트륨 0.2g에 새로 끓여 식힌 물을 넣어 노경 1L로 하고 아이소아밀 알코올 (C5H11OH)dir 10ml를 넣고 2일간 방치한 후 다음과 같이 표정한다.ⅱ 표정 : 요오드산 칼륨(표준시약)을 120~140℃에서 약 2시간 건조 후 데시게이터에서 식혀 약 100mg을 요오드 병에 정밀히 달아 물 25mL를 넣어 녹이고 요오드화 칼류 a2g 및 10%염산용액 10mLsjgdj 마개를 닫고 암소에 약 10분간 방치한 후 물 100mL를 넣어 유리된 요오드를 조제된 티오황산 나트륨용액으로 적정하여 구정도 계L가 되게 한다. 여기에 KI120g과 황산 (1+1)2mL를 가하여, 유리된 요오드를 0.025N - Na2S2O3 표준용액으로 적정한다. 액의 황색이 엷어지면 전분용액 1mL를 가하여 요오드 전분의 청색이 소실될 때 까지 적정한다. 적정에 필요한 0.025N - Na2S2O3표준액의 양 x(mL)로부터 다음 식에 따라 보정 계수 f값을 구한다.f==ⅲ 0.05N - KIO3 표준용액 : 특급 KIO3를 120~140℃에서 약 2시간 건조하고 데시게이터 속에서 냉각 시킨 다음 1.78(35.67×0.05)g을 증류수에 용해시켜 1L가 되게 한다.- 황산망간MnSO4?4H2O 480g을 물에 녹이고 불용분을 여과하여 버리고 물을 넣어 1000mL로 한다.- 알칼리성 요오드화 칼륨 - 아지드화 나트륨NaOH 50g KI 150g NaN3 10g을 물에 녹여 1000mL로 한다. 갈색병애 넣어 암소에 보관한다. 이 용액은 산성에서 요오드를 유리한다.- 황산- 전분용액방법반응식1시료를 BOD병에 취한다.2황산망간(MnSO4) 1mL와 알칼리성 요오드아지드화 나트륨(NaOH-KI-NaN3)용액 1mL를 넣는다.MnSO4 +2NaOH → Mn(OH)2↓ +Na2SO4: 수산화 제1망간(백색의 혼탁물질 강력한 환원제)Mn(OH)2 +1/2O2 → MnO(OH)2↓: 수산화 제2망간(갈색침전)용존산소 고정32분간 회전시키고 2분정도 침전시킨다.4H2SO410ml를 넣고 10초동안 천천히 흔든다.Mn(OH)2 + 2KI + 2H2SO4→ I2 +K2SO4 + 3H2O5메스플라스크를 사용하여 정확이 200mL를취하여 삼각플라스크에 넣는다.6티오황산나트륨(0.025N-Na2S2O3)용액으로엷은 노란 색이 될 때까지 적정한다.7전분용액 1~2mL를 넣는다.전분용액 + I2 +2Na2S2O3(파랗게 발색)→ 2NaI + Na2SO48무색이 될 때 까지 티오황산나트륨(0.025N-Na2S2O3)으로 적정한다.1) 결과 및 고찰§ 결과mg/L =a:적적에 소비된 0.025N-Na2S2다.
여과기술1. 서론최근에 여과기술이 나아진 것은 높은 효율과 낮은 에너지 소비의 달성이라고 할 수 있다. 화학산업의 여과공정을 개선하기 위해서는 일정한 압력유지가 중요하고 여과공정은 시간이 돈이라고 할 수 있으므로 ‘빨리’ 제품의 손실을 최대한 방지하기 위하여 ‘효율적으로’ 그리고 펌핑과 건조단계에서의 에너지비용을 줄일 수 있게 ‘효과적’으로 수행할 수 있도록 설계해야 한다.최근의 여과기술의 획기적인 발전으로 과거의 여과시스템과 비교하면 높은 여과효율을 달성하고 있으며, 소비 에너지도 많이 줄어 들었다. 정밀화학과 같은 전통적인 화학 산업과 식품. 제약, 화장품, 시멘트 등의 제조업에서 여과장치는 제품 및 원료의 회수 목적으로, 배연가스로부터 분진제거, 배출수에 포함된 오염물질 또는 부유물질의 제거에 효과적으로 사용되고 있다. 현재의 높은 에너지가격을 고려할 때 에너지 저소비 여과장치와 생산성 향상을 위한 고효율 여과장치 필요성이 과거 어느 때보다도 높다고 할 수 있다.2. 분진제거- 백 필터(bag filter)여과집진장치의 하나로 대기오염의 원인이 되는 대기 중의 각종 입자상 물질이나 공장등의 배출 가스에 포함된 유해 입자를 걸러내거나 배출을 방지하는 대기오염 방지 장치이다. 여과집진장치의 여과방식에는 얇은 종이나 섬유 등의 여과재 표면에 먼지를 붙이는 표면여과방식과 유리섬유,면섬유 같은 두꺼운 층의 여과재를 자루모양이나 평판형으로 만든 여과포 즉 백필터의 섬유층속에 먼지를 모으는 내부여과방식이 있다.*특징*-입자에 대한 집진효율이 높고 여러 가지 형태의 분질을 포집-고농도의 함진 공기에 사용가능-다양한 용량, 다양한 형태의 설비가 공정에 따라 적용 가능-쉽게 설치 및 운전보수가 가능-지속운전이 가능하고 여과속도의 조절이 가능-1㎛이하 분진 및 가스오염 물질의 고효율 포집을 위한 섬유 또는 전처리 된 과립상 여포사용 가능-고온, 산 알칼리성 분진, 가스 처리시 수명 단축-산화되기 쉬운 분진이 포집될 경우 화재 및 폭발위험-압력손실이 낮다*적용분야*-시멘트공장, 금속가공공장, 식품공장, 섬유,화학공장, 곡물 및 사료공장, 제철,제강,주물공장, 목재가공공장, 소각로 후단설비, 기타 산업현장의 분진제거*집진원리*분진이 함유된 배출가스를 나란히 설치된 여러 개의 여과포에 통과시키면서 분진이 여과포에 포집되는 장치이다. 함진배기는 입구에서 압송 또는 흡입에 의하여 Housing내로 들어가고 청정공기는 관내부를 통해 상부로 배출된다. 이때 여과포를 통과하면서 부착된 분진 펄스 제트 방식에 의해 분사된 공기에 의해 주기적으로 제거되며 하부 호퍼에 포집되어 기계식 장치에 의해 배출된다. 이 장치에서 먼지를 모으는 원리는 충돌, 직접차단, 정전기력에 의한 표면침착, 확산 등이 복합적으로 작용 한 것이다.이 방식은 여과포 자체는 약간의 분진을 포집하지만 더 중요한 역할은 직물위에 빠르게 쌓이는 먼지층이 지지체로써 여과 효과를 높여 매우 미세한 입자까지도 집진이 가능하다. 따라서 미세분진 및 고농도의 분진은 먼지층에 의해 더욱 효율적으로 포집된다. 여과재 표면의 먼지층이 지나치게 두꺼워지면 압력손실이 커지므로 어느 정도 사용한 뒤에는 먼지를 털어주는 탈리 작업을 해주어야 한다. 여과집진은 이러한 탈리방식에 따라 간헐식과 연속식으로 구분한다. 간헐식은 집진실을 3~4개로 나누어 압력손실이 규정치에 이른 곳에만 가스의 흐름을 차단하고 먼지를 털어내는 방식이며, 연속식은 집진실을 나누거나 가스를 차단하지 않고 집진을 계속하면서 차례로 여과재에 붙은 먼지를 털어내는 방식이다.이러한 집진방식은 우수한 집진기술 중 하나로 여과재를 적절히 선택함에 따라 높은 효율을 얻을 수 있지만 과부하로 인하여 여과재의 구멍이 막히게 되면 여과재의 수명이 단축되어 운전비용 상승의 요인이 되기도 한다. 여과집진기 설계시 고려되어야 할 주요사항은 탈착방법, 여재의 성상, 여과면적과 압력손실 등이며, 운전시의 중요 고려인자로는 처리가스 유량, 온도, 먼지부하, 인자크기 등이 있다.3. 수처리 멤브레인세계적인 물 부족 현상이 대두되고 또한 원수의 수질악화로 음료수의 품질저하가 염려된다.수돗물을 안심하고 먹을 수 없다는 풍조가 확산됨에 따라 생수의 사용 증가, 정수기의 가정보급이 확산 되고 있다.막분리법은 상변화 없이 압력차나 농도차 등 물리적 작용으로 물질을 선별분리 하기 때문에열을 필요로 하지않아 에너지가 절약되고, 침전응집제 주입이 불필요하며, 시스템이 단순하고 콤팩트한 구조로 전자동운전이 가능하여 유지관리가 용이하고, 높은 투과유속을 유지할수 있어 고속처리가 가능하다는 이점 등으로 최근에 해수담수화는 물론 상수도, 중수도 및일반 배수에 대해서도 수질 향상 대책으로 많이 적용 되고 있다.현재 개발되고 있는 막분리 기술로는 정밀여과(MF),한외여과(UF), 나노여과(NF), 역삼투여과(RO), 기체분리 및 전기투석 등이 있으며 막을 재질 및 형태, 여과 방식에 따라 부류물질,콜로이드, 효소, 단백질, 유기용매, 염, 세균을 분리할 수 있고 혼합 기체에서 특정성분을 분리하여 농축시킬수도 있어 새로운 공정개발이 계속 되고 있다.*막의종류*-정밀여과막 (microfiltration, MF)*투과원리*정밀여과막의 외부로 공급된 용액 중 물이나 이온성 물질은 중공사의 내부로 투과되고탁도 성분과 미생물 등은 제거된다. 또한 일정 시간이 지나서 중공사막의 외부 스킨층에불순물이 누적되면 중공사막의 내부에서 외부로 역세척하여 효율적인 재생이 가능하다.*제품특성*정밀여과막(MF) 모듈은 역세척과 공기 세정등을 통해 효율적인 재생이 가능하도록 개발되었으며, 특히 대용량으로 설계되어 간이정수장이나 상수처리에 적합하다.*응용분야*-한외여과막 (ultrafiltration, UF)*투과원리*중공사 한외여과막에 공급된 원액은 중공사막을 빠른 속도로 흘러 가면서 고분자량 물질은막에 의해 배제되어 농축, 순환되며 저분자량 물질과 물은 막을 통해 투과해 나간다.중공사 한외여과막은 그림에서와 같이 흐름방향에 대하여 투과가 수직으로 이루어지는Cross-Flow여과 방식으로 운전되기 때문에 막 표면의 오염이 적게 일어나 수투과도가 높고 안정된 Flux를 유지할 수 있다.*제품특성*=단위부피당 유효막면적이 매우 넓기 때문에 시스템이 콤팩트하고 높은 투과성능을 나타낼 수 있다.=투과측을 통해 역세척(Back-Flushing)이 가능하므로 투과성능의 회복이 빠르고 수명이 긴 특징이 있다.=친수성이 강하고, 우수한 내오염성을 갖고 있어 Fouling 현상이 적게 일어나 고농도, 고점도 다량의 불순물 존재하에서도 사용이 가능하다.=기계적 강도 또한 기존막보다 30%이상 강화되어 현장적용시 안정된 공정을 유지할 수 있다.*응용분야*=수처리 분야=식품, 의학분야=나노 분야=공업 분야-나노여과막 (nanofiltration, NF)막시장은 그리 넓지 않아 주로 반도체 제조와 의약품 공업에 사용되는 초정제수의 제조공정에 사용되었다. 이 응용분야에서 저압으로 탈염이 가능한 막과 유기용질도 제거할 수 있는막개발이 요구되면서, 막제조 회사들이 개발경쟁에 들어가 우수한 성능을 가진 막이 개발되었다. 이것이 현재 나노여과(Nanofiltration, NF) 라고 분류되는 막이다. 이 막의 정의는 아직 확실하게 내려져 있지 않지만 하전을 가진 역삼투막 또는 한외여과막으로 무기, 유기의두가지 용질을 분류할 수 있는 성질을 가진 막이다. 막재질은 회사에 따라 여러 가지가 있으며 그 성능도 일정하지 않아 응용을 하는데에 있어서는 막성능을 파악하는 것이 중요하다.-역삼투여과막 (reverse osmosis, RO)역삼투법은 증류법을 대신하는 새로운 해수담수화법으로 미국에서 개발되었다. 역삼투는 미립자의 크기가 10-2∼10-4 m범위의 현탁물질, 콜로이드, 용해물질등을 분리하기 위해 구동력으로 10∼70kg f/cm2의 압력을 사용함으로써, 농도가 높은 용액 쪽에 삼투압 이상의 압력을 가하게 되면 고농도 용액측의 용매(물)가 저농도의 용액측으로 역류하는 현상이다. 이러한 역삼투의 활용은 해수 등 염분이 높은 용수를 처리하여 공업용수나 생활용수, 음료수등을 제조할 수 있으며 작은 설비로서 대량의 물을 처리할 수 있다.
1. 이온교환법이온교환법은 용액중에 용해되어 있는 이온상태의 물질을 제거하기 위해, 이온을 교환시키는 성질을 갖고 있는 물질과 접촉하여 제거시키고자 하는 이온을 포집하는 방법이다.2. 역사초기의 양이온교환수지는 페놀과 포름알데히드의 축합중합을 통해서 술폰산이나 카르복실산으로 처리하여 합성한 이온교환수지로 이는 물리적이나 화학적으로 불안정하였다.? 19C 중반H.S.Thompson, J.T.Way(영국) : 토양에서 이온교환현상 발견.? 20C 초반zeolite나 clay와 같은 광물을 이온교환체로 사용하여 주로 물을 정화하는 데 이용.? 1935년Adams, Holmes : 페놀수지를 이용하여 최초의 이온교환수지 합성.? 1939년Olof Samuelson(스웨덴) : 이온교환 크로마토그래피법 이용.? 1940년acidity와 basicity가 증가된 고분자 이용.? 2차 대전 이후Styrene-Divinylbenzene copolymer(St-co-DVB)를 술폰화 시킨 Cation 교환수지 합성.이온교환수지는 다양한 무기 및 유기물질을 사용할 수 있으나 현재 사용되고 있는 이온교환수지는 대부분 합성수지이며 고분자 매트릭스로 스티렌에 디비닐벤젠을 가교제로 사용하여 3차원의 망상구조를 가진 수지를 가장 널리 사용하고 있다. 이는 화학적으로 안정하다는 장점을 갖고 있지만 150℃이상에서는 사용할 수 없다는 단점을 갖고 있다.3. 이온교환수지의 종류[양이온교환수지(cation ion exchanger)]망상구조의 기초 고분자 모체에 교환기로서 술폰산기(-SO3H)와 카르복실기(-COOH)등을 결합시킨 것을 양이온 교환수지라고 하며 Ca2+, Na+, H+ 등과 같은 양이온을 교환한다. 이 수지를 물에 침투시키면 교환기인 부분은 무기산과 같이 전리한다. 이온교환수지의 기초 고분자 모체 부분을 R로 표시하면 양이온교환수지는 R-SO3H, 또는 R-COOH로 표시할 수 있으며 수중에서는 다음과 같이 전리한다.R-SO3H → R-SO3- + H+R-COOH → R-COO- + H+R-SO3H 형의 수지는 전리하기 쉽고 염산, 황산 등의 무기산에 상당하는 강산성이므로 강산성 양이온(Cation) 교환수지라고 한다. 이에 반하여 R-COOH 형의 수지는 유기산과 같이 전리하기 어렵고 약산의 성질이 있으므로 약산성 양이온(Cation) 교환수지라고 한다.강산성 양이온교환수지는 강산성이므로 알칼리 쪽에서는 물론 산성용액 중에서도 전리하여 이온 교환할 수 있는데 반하여 약산성 양이온교환수지는 산성에서는 전리하지 않으므로 이온교환성은 중성에서부터 알칼리성 용액 중에만 한정되어 있다.[음이온교환수지(Anion ion exchanger]음이온을 교환하는 이온교환수지로 3차원으로 축중합한 고분자 모체에 교환기로서 4급 암모늄 또는 1～3급 아민(-NH2 1급 아민, -NHR 2급 아민, -NR2 3급 아민)을 결합시킨 것을 음이온 교환수지라고 하며, HCO3-, SO42-, OH-, Cl- 등과 같은 음이온을 교환한다.이 중 4급 암모늄을 교환기로 하는 수지는 염기도가 강하여 강염기성 음이온 교환수지라고 하며 이런 수지를 R-OH로 표시하면 수중에서는 다음과 같이 전리한다.R-NOH ↔ R-N+ + OH-4급 암모늄기는 염기도가 높아서 거의 전 pH 범위 (0～14)용액 중에서 전리하며 이온을 교환한다. 1～3급 아민을 교환기로 하는 음이온교환수지는 염기도가 약하여 약염기성 음이온 교환수지라고 한다. R-NH2 형의 수지는 다음과 같이 전리한다.R-NH2 + H2O → R-NH3+ + OH-그러나 알칼리성에서는 미해리상태, 즉 전리하지 않으므로 이온교환성은 없다.[그밖의 기타 이온교환수지]가장 흔히 사용되는 양이온 및 음이온 교환수지를 제외하고 그 밖의 이온교환수지로는, 고분자체에 산성기, 염기성기를 동시에 가지고 있는 이온교환수지로서 양이온과 음이온을 동시에 교환할 수 있는 양향성 이온 교환수지가 있고, polyvinylhydroquinone과 같이 이온을 가역적으로 산화, 환원할 수 있는 전자교환수지가 있다. 또한 선택적으로 특수한 금속이온을 배위하는 킬레이트 수지도 존재한다.4. 이온교환수지의 용도? 불순물의 제거 (- 폐수의 정화, - 음용수화)? 고부가 물질의 회수 ★ 탈염 ★ 의학분야 -항균제? 기타 화학적인 분야 - 촉매, 효소 등의 분야에 이용5.이온교환수지의 화학적 성질이온교환수지는 불용성의 고체 산 또는 염기라 생각하고, 또한 산, 염기와 같게 반응성을 표시한다. 양이온교환수지는 이온교환수지 자체가 갖고 있는 양이온보다도 친화성이 있는 유-무기 양이온이 접근하면 보다 친화성이 있는 것과 결합하고 초기에 결합하고 있는 양이온을 떼어 낸다. 즉, 교환 작용이 일어난다.또한, 음이온교환수지도 보유하고 있는 음이온보다도 친화성이 있는 다른 유-무기 음이온이 접근하면 용이하게 교환한다.대표적인 이온교환반응은 1) 중화반응, 2) 중성염분해반응 및 3) 복분해반응 등이 있다.강산성 양이온(Cation)교환, 강염기성 음이온(Anion)교환수지를 예를 아래에 나타낸다.? 강산성 양이온교환수지의 교환반응.R-SO3-H+ + Na+OH- ↔ R-SO3-Na+ + H2OR-SO3-H+ + Na+Cl- ↔ R-SO3-Na+ + H+Cl-R-SO3-Na+ + K+Cl- ↔ R-SO3-K+ + Na+Cl-? 약염기성 음이온교환수지의 교환반응.R≡N+OH- + H+Cl- ↔ R≡N+Cl- + H2OR≡N+OH- + Na+Cl- ↔ R≡N+Cl- + Na+OH-R≡N+Cl- + Na+Br- ↔ R≡N+Br- + Na+Cl-이온교환수지는 입체적으로 가교된 3차원 구조를 가진 고분자체이기 때문에 이온교환수지는 상당히 높은 밀도를 가지고 있고 가교 정도에 따라 다르다. 그 때문에 이온교환수지의 내부와 외부의 압력이 상당히 다르며 이온교환평형은 일상적인 전해액간의 평형과는 전혀 다르다. 이와 같이 이온교환평형의 이론적인 취급이 복잡하기 때문에 아직 완전한 교환반응의 이론은 확립되지 않은 것이 현실이다.6.이온교환수지의 물리적 성질.? 다공성.이온교환수지의 기초 고분자 모체를 여러가지 제조방법으로 합성할 수 있기때문에 다양한 다공성을 가진 고분자 모체를 얻을 수 있다. 기초 고분자 모체가 가진 다공성은 이온교환수지의 이온교환 반응속도, 이온교환평형, 물리적 강도 등에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.다공성은 공중합체 중에 함유한 가교제 양에 의존하고 가교제 양이 증가하면 고분자 망상은 작아지고 이온교환수지의 내부구조는 조밀하게 되어 이온교환속도는 작아지며 큰 이온은 이온교환수지의 내부로 들어가지 못하는 경향이 있다. 반면 가교제가 적으면 다공성은 크게 되고 큰 이온도 교환 가능하게 되지만 함수율이 높아지고 이온교환수지의 물리적 강도도 약하게 된다.? 물리적 강도.물리적 강도란 이온교환수지 자체의 기계적 강도를 말하며 이는 교환용량과 더불어 이온교환수지의 중요한 성질 중의 하나이다. 물리적 안정성(물리적 강도)이란 주로 이온교환수지의 팽윤 수축이나 기계적 충격에 의한 입자의 파괴에 대한 안정성을 말하는 것이다.이온교환수지를 칼럼 처리할 때 흐르는 처리수 내에서 이온교환수지의 붕괴로 보다 작은 수지가 형성되어 유속의 저하가 일어난다. 역으로 수지가 물리적 파괴를 하지 않는다면 입자 크기는 사실상 일정하고 따라서 유속은 일정하게 유지된다.이온교환수지의 물리적 강도 측정 방법으로서는 micro cycle법, 건. 습식법, 볼밀 시험, 압착시험 및 피스톤 펌프시험 등이 있지만 가장 일반적으로 피스톤 펌프시험으로 측정한다. 피스톤 펌프시험은 피스톤 펌프로 일정한 압력하에서 흡착 및 재생을 반복하여 수지 안정성을 측정한다.안정성의 척도는 반복처리 전후의 수지시료를 현미경으로 관찰하여 완전한 bead의 수 변화로 표시한다. 시험 후 완전한 bead의 수가 많으면 수지는 보다 안정하다. 시료의 물리적 강도가 상당히 큰 경우는 이 시험에 있어서도 분화하여 유량저하를 가져오지 않고 구형율조차도 작아지지 않는다.? 입도.일반적으로 입경이 작으면 반응속도는 크게 되지만 사용할 때 탑의 압력손실이 크고 반면에 입경이 클수록 압력 손실이 작아지고 흐르는 액체속도는 상승시킬 수 있지만 반응속도는 낮아진다.? 함수율.이온교환수지는 그 자체에 보유한 함수량에 따라 교환용량이 좌우된다. 즉 함수량에 의해 이온교환수지 내의 망상이 확대되기때문에 이온교환수지의 함수율이 높게 되면 보다 큰 이온이 교환 반응을 용이하게 할 것이고 게다가 이온교환수지상 내부로의 이온 확산속도에도 영향을 미치게 된다. 함수율은 가교도의 감소와 이온교환기의 수가 증가함에 따라서 커지게 된다.? 열적 성질.술폰산기를 교환기로한 강산성 양이온교환수지는 수용액 또는 비수용액 중 100～200℃의 고온에서 산촉매로 이용하는 것이 이미 알려져 있지만, 일반적으로 현재 범용 강산성 양이온 교환수지의 사용 상한 온도는 겔형이 120℃, MR형이 150℃이다. 반면에 대부분의 음이온교환수지는 50～60℃에서 사용하는 것으로 알려져 있다. 또 Styrene-DVB 공중합체를 이온교환수지 모체로 한 것도 200℃이상의 고온에 사용되면 일부 고분자 자체가 연화해서 분해가 일어나는 것으로 알려져 있다.또한 강산성 양이온교환수지에 있어서 술폰산기를 가진 benzene에 할로겐, 니트로기, 에스테르기, 카르복실산기와 같은 전자흡인기를 도입하면 열안정성은 증가하지만, 메틸기, 메톡시기와 같은 전자공여기를 도입하면 열안정성은 저하된다.7.이온교환과정.이온교환수지의 이온교환속도는 일반적으로 상당히 빠르다. 이온이 교환위치에 접근하여 교환되는 속도보다도 용액 중의 이온이 이온교환체로의 확산속도에 따라서 결정된다고 생각하고 있다.1) 교환체 표면으로의 이온의 확산단계.2) 이온교환수지 내로 이온의 확산단계.3) 교환체 내의 움직일 수 있는 이온과의 교환단계.4) 교환체 밖으로 교환한 이온의 확산단계.이 교환과정은 교환한 이온의 용액의 농도, 교반속도, 입자의 직경, 이온교환수지 입자의 가교도, 계의 온도, 이온교환수지의 수화도(팽윤) 등의 요소에 의존한다.8.이온교환수지의 합성이온교환수지의 합성은 이온교환수지의 물리적, 화학적 구조에 따라 다음과 같이 두가지로 나눌 수 있다.
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