1. 서 론)「21세기는 육체적인 힘보다 정신적인 능력이 더 중요한 지식 정보화 사회이다. 근육의 힘을 가지고 사람의 능력을 평가하는 시대는 지난 것이다. 이제는 근육의 힘이 아닌 두되의 힘이 필요하다. 이른바 두되가 부의 근본인 '뇌본사회'인 것이다.」이처럼 여자와 남자가 할 일을 나누는 이분법은 맞지가 않는다. 오랜 시간동안 지속돼온 성역할이 이제는 변화가 필요한 시점이 온 것이다.인터넷과 컴퓨터가 세계에서 가장 빠른 속도로 진보하는 IT 강국, 우리나라에서 가장 두드러진 특징은 인터넷의 발달과 더불어 성장해온 10대부터 30대까지는 남녀의 정보 격차가 0.5% 안팎으로 거의 없다는 점이 지식 정보화 시대에 여성의 미래를 밝게 해주는 장점이기도 하다.하지만 현실로 돌아오면 그렇지만은 않다. 여성이 육아로 인하여 사회 활동을 접는 일이 대다 수이기 때문이다. 여성과 육아 그리고 사회 진출에 대한 통계 자료를 통한 분석과 이에 따른 해결 방안을 모색하도록 한다.2. 문 제 점 분 석1) 남녀 인구 비율)우리나라는 오랜 시간동안 가부장적인 사회 제도로 인하여 남아 선호사상이 자리 잡게 되었으며 남자아이를 낳기 위해서는 못하는 것이 없을 정도로 남아선호하고 있다.남녀 성비 불균형은 지속되어 2003년 출생성비(여아 100명당 남아 출생자수)는 첫째아이가 104.9인 반면, 셋째아이 이상은 136.6으로 2003년 태어난 여아는 236천명으로 남아보다 21천명 적은 기형적인 성비 분포를 가져오고 있다. 2005년 여성인구는 23,961천명, 남성인구는 24,333천명으로 남성이 372천명 많은 상태이다.2) 출산율 추이< 연령별 출산율 및 합계출산율 >(단위 : ‰, 평균 출생아수)연 령 별 출 산 율) (여성 천 명당)합계출산율)(가임여성1명당)15~1920~2425~2930~3435~3940~4445~49197019.3192.8320.1205.4105.846.013.14.53198012.9141.4244.1106.630.68.52.02.8319904.283.2169.450.59.61.50.21.5919924.782.8188.965.112.61.80.21.7819953.662.9177.169.615.22.30.21.6520002.539.0150.684.217.42.60.21.4720012.231.6130.178.317.22.50.21.3020022.726.6111.375.016.72.40.21.1720032.523.7112.379.917.32.50.21.19자료 : 통계청,「인구동태통계연보」각년도위와 같은 출산율의 저하는 미래 성장 동력인 인적자원의 감소를 의미하므로 그 문제점은 더욱 크다. 이는 더욱 나가가 우리나라의 세계 경쟁력 저하로 이어지게 되고, 고령화 속도를 증가시켜 노후 대책을 위한 기금 마련으로 인한 1인당 세수확대로 이어져 1인당 세금의 증가를 가중시키게 됩니다.그만큼, 출산율은 곧 나라의 미래를 결정짓는 중요한 요인인 것입니다.3) 여성의 경제활동여성의 경제활동 참가율은 1998년 이후 매년 꾸준히 상승하다가 2003년에 다소 감소하였지만 2004년에 49.8%로 회복되었으며 경기불황으로 인하여 남성 고용율 감소하고 있지만 여성 고용율은 지속적인 증가 추세에 있다. 이는 여성의 사회진출이 꾸준히 늘고 있음을 나타내어 주고 있다.하지만 여성의 연령별 경제 활동 참가율을 조사해 보면 심각한 문제가 있음을 단번에 알 수 있다.여성의 연령별 경제활동 참가율은 남성과 다르게 M자 형태의 구조를 나타내고 있는데 이는 여성이 출산과 육아 문제로 인하여 노동시장에서 퇴보하는 시점인 구간인 것이다. 실제로 많은 여성들이 육아로 인하여 휴직하고 있음을 잘 나타내어 준다. 또한, 주목할 점이 여성의 사회 진출이 증가함에 따라 퇴보시기가 20대에서 30대로 이동하였음을 알 수 있다.여성의 사회 진출 규모가 남성과 현저하게 차이나고 있으며 진출한 여성 또한 육아로 인하여 도중에 퇴보하는 경우가 많음을 잘 알 수 있다.4) 여성의 사회 진출 한계와 원인2004년 여성취업자의 임금근로자 비율은 66.6%이며 이 중 상용은 4.4%, 임시는 30.6%, 일용은 11.5%로 여성의 취업을 하더라도 근속년수가 1~2년이므로 중간에 사회진출을 포기하는 여성이 많으며 자녀의 육아가 안정되는 40대 이후에 임시, 일용으로 복귀하는 경우가 많음을 알 수 있다.정말 여성의 사회 지출한계가 육아에 있는가?2004년 자녀가 있는 여성 중 결혼 후 취업 중단 경험이 있는 사람은 38.4%로 나타났으며 취업중단 이유로는 「자녀양육」이 64.9%, 「출산에 따른 직장에서의 불이익」 12.6%, 「가사일 전념」 8.4% 순으로 나타났다.5) 육아의 문제점결과치만 보면 여성이 직업을 가지기 시작하면서 출산율이 떨어졌다고 말할 수 있다. 그러나 과연 그럴까?스웨덴이나 프랑스 등 다른 선진국은 그렇지 않은 결과를 보여주고 있다. OECD 국가를 분석해 보면 여성의 경제 활동 참가율이 높을수록 오히려 출산율이 높고, 여성이 경제 활동 참가율이 낮을수록 오히려 출산율이 낮은 것이 대세이다. 여성이 경제 활동참가율과 출산율은 상충되는 것이 아니라 정비례 관계에 있다는 것이다. 그 이유는 이들 국가가 여성이 일과 육아를 병행할 수 있도록 하는 지원도 하나의 사회 간접자본으로 생각하여 투자하기 때문이다. 그렇다면 우리나라는 왜 역행하고 있는 것일까?취업중단의 큰 이유였던 자녀양육을 먼저 살펴보도록 하자.전체적으로 보육아동 비율이 높아졌으나, 연령별로 보면 영아의 보육비율은 전제 보육아동비율에 비해 현저히 낮은 것으로 나타남. 이는 안심하고 맡길 영아 보육 시설이 부족하여 어린자녀를 부모자신이 직접 양육하는 경우가 많기 때문이다. 그리고 4세 이상부터는 유치원 등의 교육시설로 이동하여 보육아동 비율이 감소하게 된다.이는 여성이 경제 활동 참가율이 25~30세 사이에 감소하는 이유와 이어지며 보육시설은 꾸준히 증가하지만 보육아동대상에 비아여 보육시설은 아직 그 양이 부족하고 믿고 맡길 보육수준을 보이는 곳도 미비하다는 점이다.취업 모의 양육의 어려움을 조사한 결과를 살펴보면 더욱 잘 나타난다.취업 모가 느끼는 자녀양육 어려움은 과중한 양육 및 가사부담(30.7%), 양육비용(25.2%), 믿고 맡길 곳이 마땅치 않음(23.1%) 순으로 월평균 250만원 미만인 가구에서는 「양육비용」이 가장 큰 부담 원인이었다.미취학 아동이 있는 취업 모는「믿고 맡길 곳이 마땅치 않아서(33.7%)」를 가장 큰 어려움으로 응답한 반면, 취학아동이 있는 취업 모는 「과중한 양육 및 가사부담(30.6%)」을 가장 큰 어려움으로 꼽았다.자녀가 있는 여성의 미취업 사유 중 72.1%는 자녀양육과 가사 때문이었으며 저소득층으로 갈수록「일은 하고 싶으나 적당한 일자리가 없어서란 대답이 많았다.보육시설이 대부분 민간이 많이 비용도 부담이 큰 편이고 사회적 분위기가 아직 여성에게 양육과 가사부담을 주고 있는 현실이 현성 사회진출에 어려움을 주고 있다.< 기혼가구의 특성별 가사분담 형태 >(단위:%)① 남편은 밖에서 돈을 벌고, 부인은 양육과 가사를 맡음② 남편과 부인이 모두 밖에서 돈을 벌며, 부인은 주로 양육과 가사를 맡음③ 남편과 부인이 모두 밖에서 돈을 벌며, 남편이 주로 양육과 가사를 맡음④ 남편과 부인이 모두 밖에서 돈을 벌며, 남편과 부인이 반씩 양육과 가사를 맡음⑤ 누가 돈을 버는 것은 상관없이 부인이 주로 양육과 가사를 맡음⑥ 누가 돈을 버는 것은 상관없이 남편이 주로 양육과 가사를 맡음⑦ 누가 돈을 버는 것은 상관없이 남편과 부인이 반씩 양육과 가사를 맡음⑧ 남편이나 부인 중 집에 있는 사람이 주로 양육과 가사를 맡음계①②③④⑤⑥⑦⑧전 체100.038.633.60.64.218.40.72.41.4여 성100.039.633.30.54.018.50.52.41.1남 성100.025.837.32.26.617.43.22.74.7자료 : 한국보건사회연구원 「2003년 전국 출산력 및 가족보건?복지 실태조사」주 : 배우자 없는 가구는 분석대상에서 제외3. 해 결 방 안1) 사회적 인식 전환 필요경제적 부담으로 인하여 많은 부부가 맞벌이에 나서고 있으나 오랜 시간 지속된 남녀 성역활 분담 인식으로 인하여 많은 여성들이 부가적으로 가사 노동에 한 번 더 시달리고 있는 점이다.가) 가사에 대한 인식 전환대부분이 남성이 가사 일을 하찮은 일이라고 여기고 있는데 이부터 바꾸어야 한다. 우리가 사회에서 일을 하는 이유도 먹고 살기 위해서 아닌가? 이처럼 가사는 생산을 위한 도구가 아니라 생산의 목표임을 재인식해야 한다.이처럼 중대한 일을 여성들에게만 책임을 전가해서만은 안 된다. 지금부터라도 가정 내에서 가사를 도와주어 그런 모습을 자연스럽게 자녀가 본받음으로서 평등의 인식을 자연스럽게 사회분위기로 퍼트려야 할 것이다.나) 육아에 대한 인식 전환 필요실질적인 정책으로 나온 것이 여성 출산휴가제와 아버지 출산 휴가제이다.현재 논란이 되고 있는 것이 아버지 출산 휴가제인데 기업 부담을 이유로 제도 도입에 신중을 기하고 있으며 추진되기 위해서는 가족 친화적 직장문화 확산 등을 위한 정책 추진을 통해 아버지 출산휴가제에 대한 기업의 인식 변화 등 사회적 공감대가 형성될 수 있도록 해야 한다.그리고 출산 휴가 후 회사에 조기적응을 할 수 있도록 직장에 인식전환을 위한 각종 홍보가 필요하다.2) 보육 시설 확대경제적인 이유로 맞벌이 부부가 늘어나고 있으며 이에 따른 보육지원이 필요하다. 실제로 많은 보육부분을 가정과 민간이 담당하고 있으며 상대적으로 직장과 공공 보육시설의 비율은 매우 저조하다.
..PAGE:1리튬 이온 2차 전지..PAGE:2목 차2차전지 산업의 중요도주요 2차 전지의 특징리튬이온전지(개요, 원리, 재료)리튬 2차전지 형태..PAGE:32차전지 산업의 중요도최근 21세기를 주도할 3대 핵심전략산업으로 반도체, 디스플레이와 더불어 IT기기의 핵심부품으로 2차전지 산업이 각광을 받고 있음.2차전지는 우수한 기술적 특성과 IT 제품의이동성 확대에 따라 성장 가능성이 매우 높은전략적 산업으로 휴대전화, 노트북 PC, PDA 등 높은 성장세를 보이고 있는 Mobile IT 제품의성능과 국제경쟁력을 좌우하는 핵심 부품임...PAGE:4Mobile IT 제품에서 2차 전지 비중16%20%20%20%중 량10%30%15%30%크 기5%5%5%8%가 격캠코더PDA노트북핸드폰구 분..PAGE:5주요 2차 전지의 특징수명 제한급속충전 문제안전성 문제고가경량, 소형낮은 자기방전용량보존성 우수리튬2차전지저전압(1.2V)높은 자기방전고가Ni-Cd와 호환안전성Ni-MH환경문제메모리 효과 큼저전압(1.2V)높은 자기방전· 급속충전· 저가Ni-Cd단 점장 점음전극전해질양전극구 분..PAGE:6리튬이온전지 (개요)‘91년 Sony에 의해 리튬금속 대신 탄소를 음극으로 사용한 리튬이온전지가 개발되면서 실용화500회이상의 사이클 수명과 1~2시간의 짧은 충전시간을특징으로 하여 2차전지중 가장 판매신장율이 높음리튬 2차전지는 현존하는 2차전지 시스템중 가장 높은 단위전지 전압(3.0 ~3.7V)를 보이는 전지형태에너지밀도가 우수하고 단위전지 전압이 높음에 따라이동기기에 최적화된 특성을 가지고 있음.하지만 과충방전에 약하다는 단점을 가지고 있음※ 안전성 유지 위하여 보호회로 사용..PAGE:7리튬이온전지 (원리)양극으로 LiMeO2(M=Co, Ni, Mn 등), 음극으로 탄소방전 반응에서는 탄소내에 흡장되어 있는 Li-ion이 탈리하여 양극활물질내로 흡장됨.충전반응에 의해 양극으로부터 Li-ion이 탈리하여 음극인 탄소내로 흡장--++---------++-----------전해액분리막리튬이온방전시충전시..PAGE:8리튬이온 주요 재료 현황BaTiO3CarboneNickelPTC devicePTCAl FoilNi TabPP계 접착제NylonPouch &TabAl CanFe CanPolymer gasketCan & Cap세라믹 필터(SiO2, TiO2)PE/PPPVDF-HFP copolymer 등분리막Salt (LiPF6, LiBF4)Solvent(EC,PC,DEC,EMC,DMC, etc.)전해액Graphite집전체(Cu Foil)결착제(PVdF, SBR/CMC, PVDF-HFP 등)음 극리튬코발트산화물(LiCoO2 등)집전체(Al Foil, Al Mesh)결착제(PVdF, PVDF-HFP 등)양 극세라믹 소재금속 소재고분자/유기 소재구 분..PAGE:9주요 재료의 역활접착제활물질인 분말등을 집전체에 접합시키기 위한 것비수계 접착체 : PVDF
II족 양이온의 분석2조 발 표 자 : 조 장 : 조 원 :화공기초실험세미나C o n t e n s1. 실 험 목 적2. 이 론 적 배 경3. 실 험 방 법4. 기 구 및 시 약5. 실 험 시 주 의 사 항실 험 목 적금속이온 중 침전상태의 황화물을 형성하며, 산성에서 침전이 되는 양이온들을 양이온 II족이라고 한다. 이 실험에서는 Cu2+,Bi3+,Sh4+,Sb3+의 4가지 이온만을 택하여 각각을 정성 분석 한다.실험의 이론적 배경-1양이온의 분족없음없음Mg2+, K+, Na+ NH4+제 6 족탄산염(NH4)2CO3Ba2+, Sr2+, Ca2+제 5 족황화물NH4OH+H2SNi2+, Co2+, Mn2+, Zn2+제 4 족수산화물NH4OHFe2+, 3+, Cr3+, Al3+제 3 족As3+. 5+, Sb3+, 5+, Sn2+, 4+, Hg2+주석족황화물H2SPb2+, Bi3+, Cu2+, Cd2+구리족제 2 족염화물묽은 HClPb2+, Hg22+, Ag+제 1 족침 전분족시약양 이 온족침전 특성을 이용해서 양이온을 구분하는 데 사용하는 침전 시약을 분족시약(group reagent)이라고 부르기도 한다.실험의 이론적 배경-21~6족 분속조작 계통도실험의 이론적 배경-3양이온 II족 검출 계통도(구리족)2Bi(OH)3+3Na2SnO2 → 2Bi↓+3NaSnO3+3H2O (흑) [Cu(NH3)4](NO3)2+K4Fe(CN)6→Cu2[Fe(CN)6]+KNO3+8NH3↑ (적갈색)실험의 이론적 배경-3양이온 II족 검출 계통도(주석족)2Sb3++3Sn→2Sb↓+3Sn2+(녹색) , SnCl2+2HgCl2→SnCl4+Hg2Cl2↓(백색) SnCl4+Fe→SnCl2+FeCl2, SnCl2+2HgCl2→SnCl4+Hg2Cl2실험의 이론적 배경-4정성분석과 정량분석 정성분석은 말 그대로 해당 성분이 들어있느냐, 아니냐에 대한 분석이고, 정량분석은 들어있다면 얼마나 들어있는지에 대한 분석이다 양이온을 구분하는 족은 주기율표에서 사용하는 족과는 그 의미가 다르다. 주기율표에서의액의 pH를 변화시켜 S2-의 농도를 크게 변화시킬 수 있기 때문이다. 금속 이온을 황화물로 침전시키는데 많이 쓰이는 시약이 황화 수소이다.실험의 이론적 배경-6H2S의 수용액에서 전리 단계위 두 식으로 부터H2S 포화 용액에서 [H2S]의 값은 상온, 상압에서 약 0.1 M이다. 이 경우,즉, 황 이온의 농도는 수소 이온 농도의 제곱에 반비례한다. 따라서 수소 이온의 농도를 조금만 변화시켜도 황 이온의 농도가 매우 광범위하게 변화하게 된다.실 험 방 법 1 (용액의 pH조절)양이온 Ⅱ족인 Sn4+, Sb3+, Cu2+, Bi3+의 질산염이나 염화물을 물에 녹여 각각 0.1M 용액 을 준비한다. 이 용액들을 1mL씩 섞어서 그 혼합 용액 1mL를 취하여 원심 분리용 시험관에 넣는다. 여기에 15M NH3용액을 떨어뜨려 염기성이 되게 한다. 유리 젓게에 용액을 찍어 리트머스 시험지에 묻혀서 용액이 염기성이 되었는가를 확인한다. 이렇게 하면 주석, 비스무트 및 안티몬의 옥시염화물(oxychloride) 흰 침전이 생긴다. 용액 1mL에 대하여 1방울의 비율로 6M HCl을 가하면 용액의 pH가 약 0.5로 된다. 이것을 확인하려면 메틸 보라 지시약 종이에 0.3M HCl (pH=0.5)을 묻혔을 때의 색을 표준으로 색을 비교해 보면 된다. 지시약 시험지는 거름종이에 메틸 보라 용액을 묻혀서 말린 것을 사용하면 된다. 메틸 보라는 pH 0.5에서 청록색 으로 변하므로 시료 용액에 HCl과 NH3를 적당히 가하여 0.3M HCl의 경우와 같은 색이 되도록 하면 그 pH를 조절할 수 있다.실 험 방 법 2 (II족 황화물의 침전)pH 0.5로 조절한 시료 용액에 1M 티오아세트아미드 용액 15∼20방울을 넣고 물중탕에서 5분간 가열한다. 이 용액을 원심 분리하여 윗 층의 맑은 용액은 다른 시험관에 따라 옮긴다. 거른 액에 다시 티오아세트아미드 용액 2방울을 가하여 1분간 방치한 다음 침전반응이 완결되었는가를 검사한다. 침전이 생길 경우에는 이 용액을 침전이 들어있는 원 이 용액을 원심 분리하여 윗 층의 용액은 다른 시험관에 따라 옮긴다. 남아 있는 침전은 물 5방울로 씻고 씻은 액은 앞서 받아 놓은 용액에 합친다. 이렇게 하 면 주석과 안티몬은 착이온이 되어 용액 속에 들어가고 구리와 비스무트는 황화물의 침전상태로 남아있게 된다. 침전은 다음 실험을 위해 보관한다.실 험 방 법 4 (SnS2 및 Sb2S3의 재침전/용해)'실험방법 3'에서 얻은 용액에 12M HCl을 가함으로써 산성이 되게 한다. 그러면 주석과 안티몬의 일부는 다시 주황색 침전이 된다. 티오아세트아미드 용액 5방울을 가하여 끓는 물 중탕 에서 가열한 다음 원심 분리하고 윗층 용액은 버린다. 위에서 얻은 침전에 12M HCl 10∼15방울을 가하고 끓는 물 중탕에서 5분간 가열하여 침전을 녹인다. 이 시험관을 공기 중탕(빈 비커)속에서 몇 분 동안 가열함으로써 천천히 끓게하여 H2S를 날려보낸다. 이것을 원심분리하고 녹지 않은 황의 찌꺼기는 버린다.실 험 방 법 5 (주석의 존재확인)전단계에서 얻은 용액을 반으로 나누어 한 쪽에 알루미늄 조각과 12M HCl 1mL를 가한다. Sn4+이온이 존재하면 Al에 의하여 환원되어 Sn2+으로 된다. 이 용액을 끓는 물 중탕에서 5분간 가열한 후 원심 분리 하여 용액을 따라낸다. 검은 찌꺼기가 남아 있으면 안티 몬이 존재함을 의미한다. 이 용액에 0.1M HgCl2 용액 2∼3방울을 가하여 회색 또는 검은 색 침전이 생기면 주석의 존재를 확인 할 수 있다. 이것은 산화-환원 반응으로 인하여 Hg2Cl2와 Hg가 생긴 결과이다.실 험 방 법 6 (안티몬의 검출/CuS 및 Bi2S3의 용해)전에 얻은 용액의 나머지 반에 물 5mL와 옥살산 0.5g을 가한다. 옥살산이 잘 녹지않으면 가열하여 녹인다. 옥살산은 Sn4+와 더불어 대단히 안정한 이온을 형성한다. 여기에 티오아세트아미드 용액 10방울 넣고 물 중탕에서 가열한다. 주황색의 침전(Sb2S3)이 생성되면 안티몬이 검출된 증거이다. '실험방법 3'에서 남은 황화물 침전방 법 8 (Bi3+의 검출)Bi3+의 분리 및 Cu2+의 확인에서 얻은 용액을 원심 분리한다. 윗 층의 용액은 따라 내고 이때 얻은 침전에 6M HCl 5방울을 가하여 녹인다. 녹지않은 찌꺼기 (황)가 있으면 원심 분리하여 제거한다. 이 용액을 약 100mL정도의 차가운 증류수에 부어서 흰 침전(BiOCl)이 생기면 Bi3+가 검출된 것이다.실 험 기 구 및 재 료A A S시험관솔원심분리기Water bath씻기병전열기실 험 시 약 (염 화 바 륨)화학식 BaCl2. 중정석(重晶石) BaSO4의 가루와 목탄 ·염화칼륨의 혼합물을 적열(赤熱)한 다음 뜨거운 물에서 추출하고, 과망간산칼륨 등을 가해서 불순물을 제거하여(주로 脫鐵) 정출(晶出)시킨다. 포화용액으로부터 상온에서 무색의 납작한 결정 또는 분말인 이수화물 BaCl2 ·2H2O가 석출된다. 이수화물은 비중 3.856으로, 약간의 흡습성을 가진다. 이수화물을 125 ℃로 가열하여 탈수시키면 무수물이 생긴다. 무수물은 녹는점 960 ℃, 비중 3.856이다. 에탄올 ·아세톤 등에는 녹지 않으나 물에는 잘 녹아, 20 ℃에서 100 g에 39 g이 녹는다. 이 용해도는 염소이온이나 에탄올이 존재하면 감소하므로, 재결정에 이용된다. 레이크 안료, 바륨염의 원료, 보일러용수의 연화제(軟化劑) 등으로 사용되며, 또 분석시약으로서 황산이온의 정성 및 정량에도 사용된다. 유독(有毒)하다.실 험 시 약 (티오시안산칼륨)로단칼리·로단화칼륨·황시안화칼륨 등이라고도 한다. 화학식 KSCN. 무색 결정으로, 녹는점 172.3℃, 비중 1.886이다. 500℃에서 분해된다. 물 100g에 0℃에서 177.2g, 20℃에서 217g 녹는다. 아세톤·알코올·아밀알코올 등에도 녹는다. 조해성을 가진다. 3가 철이온과 작용하여 물에 잘 녹는 적색 티오시안산철 Fe(SCN)3를 생성한다. 3KSCN+Fe3+→ Fe(SCN)3+3K+ 티오시안산암모늄 수용액에 수산화칼륨을 가하고, 그 용액을 가열하여 증발시키면 생긴다. 또, 시안화칼륨을 황과수소 HCl과 암모니아 NH3으로 되어 있다. 약간 흡습성이 있고, 물에는 잘 녹는다. 용해도는 물 100g에 29.4g(0℃), 77.3g(100℃)이다. 메탄올·에탄올에도 녹으나, 아세톤·에테르·아세트산에틸에는 잘 녹지 않는다. 천연으로는 화산지대나 온천지대에 존재하고, 공업적으로는 염과 암모늄소다법에 의해서 대량으로 제조된다. 또, 가스공업의 암모니아액에 염산을 가해도 생긴다. 실험실에서는 암모니아와 염산의 중화(中和), 황화암모늄과 식염의 복분해 등에 의해서 얻을 수 있다. 건전지의 전기분해 페이스트의 원료, 납땜의 용융제, 아연도금, 가죽의 무두질, 화약, 염색 등에 사용되고, 또 분석시약·의약품·비료로도 중요하다.실 험 시 약 (메틸바이올렛)트리페닐메탄계(系) 염료에 속하는 파라로자닐린의 n-메틸체(體)의 혼합물을 말한다. 금속광택을 가진 암녹색의 괴상(塊狀) 물질로, 물 및 에탄올에 녹아 보라색 용액을 만들고, 진한 황산에 녹이면 오렌지색 용액이 된다. 선명한 색조(色調)를 가지며, 소량으로도 짙은 색으로 염색되는 것이 특징이다. 1861년 합성된 오랜 역사를 가졌는데 디메틸아닐린 ·페놀 ·황산구리 ·염화나트륨 ·소량의 물의 혼합물을 가열하고, 공기를 통하여 산화 ·축합시키는 특수한 합성법에 의해서 만든다. 구조는 구조식과 같은데, 6개의 R 중 4~6개가 메틸기 -CH3로 추측된다. 햇빛에는 약하나 세탁 ·마찰에 강하므로, 매염제(媒染劑)로 타닌을 사용하여 무명 ·레이온을 염색하면 청자색으로 물들고, 또 양모 ·비단은 중성욕(中性浴)에서 보라색으로 물든다. 색이 진하고 아름다울 뿐만 아니라 값이 싸기 때문에 대량으로 사용된다. 섬유 외에 종이 ·목재의 염색, 잉크 ·안료(顔料) ·크레용 ·타이프라이터 리본 등의 제조에도 사용된다.실 험 시 주 의 사 항가수분해로 인하여 잘 녹지 않는 시약은 6M HCl을 가하여 용해시켜 쓰면 된다. H2S는 유독하므로 티오아세트아미드나 Na2S로 대치해도 된다. 실습 조작은 관계되는 이론을 이해한 다음에 하도록 how}
화공기초실험세미나 2 표 면 장 력4조 발 표 자 : 조 장 : 조 원 :C o n t e n s실 험 목 적1표 면 장 력2모 세 관 오 름 방 법3D U N O U Y 방 법4실 험 방 법5실 험 기 구 및 시 약6실 험 목 적모세관 상승법 및 장력계법에 의해 액체의 표면장력을 결정하고, 액체의 표면장력에 미치는 농도, 온도의 영향을 규명하여 본다.표면장력이란?표면에 있는 분자는 내부에 있는 것과는 달리 비대칭적 환경 하에 있다. 표면의 위쪽에는 아래쪽으로부터의 분자간 인력을 상쇄할만한 인력이 없다. 따라서, 중간적 거리에서 작용하는 분자간 인력이 표면 분자를 내부로 끌어들여서 단거리 반발력과 인력이 균형을 이루기까지 함으로써 평형 위치에 이르게 한다. 일정한 온도와 압력계에서 표면적을 증가시키려면 가역적 일을 해주어야 하며 그에 따라서 계의 자유 에너지가 증가한다. 이같이 더해진 자유 에너지를 보통 “표면 자유 에너지”라고 한다. 표면 자유에너지를 감소시키기 위하여 표면이 수축되거나 팽창을 억제하면서 관측된 현상인 표면장력이 생기는 것이다.표면장력계산표면을 증가시키려면 일을 해주어야 한다. 일정한 온도와 압력에서 해준 가역적 일이 표면 자유 에너지이다. dW = dFs =γdA dFs = 표면 자유에너지 증가 dW = 계에 가해준 등은 가역적 일 dA = 표면적 변화 γ = 표면장력 인자 γ가 표면장력이다. 이의 차원은 erg/㎠, dyme, cm 이므로 단위 길이당의 힘이다. 표면장력은 온도가 증가함에 따라서 감소한다. 왜냐하면 분자의 운동에너지가 수축을 일으키는 힘을 능가해가기 때문이다. 임계점에서나 그 근처에서는 잘 정의된 표면이 존재하지 못하기 되며 표면장력이 0 으로 된다Ramsay-Shield-Eotvos 식표면장력은 보통 표면을 팽창시킴에 따른 일의 측정이나 (직접 방법) 액체가 표면의 팽창을 억제하려는 힘의 측정에 (정적 방법) 의해서 얻어진다-실험적 상수σ-실험적 상수, 비회합액체의 경우 2.1정도K℃임계 온도tc℃온 도t㎤/g비부피, 1gm의 부피vg분 자 량M단 위의 미구 분γ(Mv)2/3 = k(tc-t- σ)표면장력 측정을 위한 방법들표면 장력을 측정하는 대표적인 방법은 표세관 내에서의 액체 수면의 상승 정도를 측정하는 방법(capillary rise)과 접촉각(contact angel)을 측정하는 방법이 대표적이다.액-액 시스템에 적용되며 표면 장력이 작아 다른 방법으로 측정되기 어려운 경우 사용Analysis of the geometric shape of a centrifugally distorted dropSpinning drop tensiometer편리하며 surfactant system에 사용Capillary force on a ringDuNouy ring평형에 도달하기 위해 긴 시간이 필요Analysis of the geometric drop shapeDrop profile편리하며 접촉각이 0이 경우 좋음Capillary force on a plateWilhelmy plate접촉각이 0인 경우 가장 좋음Capillary riseCapillary height특 징원 리방 법분 자 력분 자 력 분자 상호간에 작용하는 인력 응 집 력 같은 종류의 분자끼리 작용하는 분자력 부 착 력 다른 종류의 분자끼리 작용하는 분자력모세관 오름 방법모세관 오름 방법은 새 표면이 평형에 도달하기 위하여 수축하는 경향에 달려 있다. 액체가 관의 유리를 적시면 얇은 막이 유리표면에 퍼져서 액체 표면적이 증가된다. 표면적을 감소시키기 위하여 작용하는 표면장력이 액체를 유리 위로 끌어올리게 된다. 액체의 준위는 표면장력이 위쪽으로 끌어올리는 힘과 중력이 아래쪽으로 끌어당기는 힘이같아질 때가지 올라간다. 부착력의 크기는 온도,고체면의 종류 상태에 따라 변한다.모세관 오름 방법부착력 응집력 물은 고체면을 퍼지면서 적시게 된다. 부착력 응집력 물방울과 같은 곡면을 형성한다.DU NOUY 방법du Nouy장력계로서는 표면 팽창에 필요한 힘을 측정한다. 액체 속에 수평으로 잠길 평면 고리를 비틀림 저울에 의해서 생기는 힘으로서 표면을 거쳐서 끌어올린다. 표면장력은 가한 힘을 고리와 표면간의 접점 길이로서 나눈 것과 같다. 접촉 길이는 고리의 두께와 지름에 달려 있다. 하나의 근사로서, 고리는 표면으로부터 떨어져 나오기 바로 전에 액체의 속이 빈 원기둥을 붙들고 있다고 볼 수 있다. 접촉이 고리의 내부와 외부 양쪽에 이루어지므로 접촉 주변은 2×2πr이 된다. 여기서 r은 고리의 반지름이다. 그러나 두꺼운 고리의 경우에는 고리의 내주변과 외주변이 같지 않다. 따라서 접촉주변은 2π(r+r')가 된다. 여기서 r과 r'는 안 및 바깥 반지름이다. 고리가 찌그러지거나 평면으로부터 휘어있으면 가한 힘이 표면장력과 같지 않게 되며 측정이 쓸모 없게 된다. 장력계는 순수한 액체의 경우에 빠르고 정확하다.실험방법 (The Capillary rise method)반지름 측정 모세관 속에다 피하주사기나 피펫으로 수은을 빨아 넣어라 수은주의 길이를 재어라 수은을 무게 다는 병에 넣고 그 질량을 재어라 다음 식을 이용하여 표면 장력을 계산한다.r:모세관 반경 h:모세관 액체 상승 높이 d:액체 밀도 g:중력가속도실 험 방 법 (모세관 현상 단위유도)실 험 방 법 (The Capillary rise method)표면장력 측정 시험관에 시료액체를 넣고 모세관을 밀어 넣어 시료액체 (메탄올, 에탄올 수용액 : 부피로 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 100 v/v %)안에 넣는다. 압력 입구를 불어서 모세관 속에 액체준위를 올라가게 한다. 액주가 밑에서 2~3㎝ 올라가면 공기 보내는 것을 정지하고 얼마동안 방치해 두었다가 액주가 내려서 안정될 때까지 기다려 그 높이를 모세관 눈금에서 구한다. 계로부터 공기를 빨아내어 모세관 속의 준위를 낮게하여라. 모세관의 액주가 내리면 공기 뽑아내기를 정지하고 얼마동안 방치한 후 액주가 올라가서 안정될때까지 기다려 그 높이를 모세관 눈금에서 구한다. 이상의 과정을 수회(4회이상) 반복하여 액주 평균높이를 h라 한다. 용액의 온도를 3~4회 변화시키면서 표면 장력을 측정하라.실 험 방 법 (The ring method)메탄올, 에탄올 5, 10,15, 20, 25, 30, 40, 50, 100 V% 수용액과 계의 눈금을 읽어 표면장력을 측정한다. 측정하고자하는 하는 메탄올, 에탄올, NaOH 10% 수용액을 상온에서 30, 40, 50, 60, 70 ℃에서 측정한다. 장력계 사용법을 참고하여 측정한다.DU NOUY 방법(장력계 조작법)장력계를 수평으로 맞춘다. 다리의 나사를 돌려 가면서 수포의 물방울이 가운데 원안으로 들어오도록 하면 된다.DU NOUY 방법(장력계 조작법)장력계의 다이얼을 0으로 맞춘다. 조정나사를 가지고 고리가 달려있는 토오숀지레를 수평위치에 맞춘다.DU NOUY 방법(장력계 조작법)표면장력을 측정하려고 하는 액체에 고리에 접촉시킨다. 나사를 돌려서 고리에 힘을 가한다. 고리가 떨어지는 순간을 측정한다.실 험 기 구 및 시 약모세관 오름 실험 장치Surface TensiomatChemical balanceAspirator실 험 기 구 및 시 약글리세롤 (Glycerol) 글리세린(Glycerin), 글리실 알코올(Glycyl alcohol), 프로판트리올(Propanetriol) 화학식 및 분자식 : C3H8O3 일반적 화학특성 무색투명한 점성의 액체로서 흡습성이 있다. 알코올, 에테르에는 가용성이며, 벤젠, 이산화 탄소, 석유 에테르에는 불용성이다. 어는점이 약 20℃이므로 동결에 주의한다 물리 화학적 특성 외관 : 무색투명한 점성 및 흡습성이 있는 액체 / 냄새 : 무취 pH : 중성 / 용해도(물) : 가용성 / 비점(끓는점) : 170℃ 융점(녹는점) : 20℃ / 증기압 : 해당없음 / 비중 : 1.26 증기밀도 : 3.1(공기 = 1) / 분자량 : 92.09 / 휘발성 : 없음실 험 기 구 및 시 약아세톤 (Acetone) 디메틸 케톤(Dimethyl Ketone), 2-프로파논(2-Propanone) 화학식 및 분자식 : CH3COCH3 일반적 화학특성 지방족 탄화수소의 일종으로 무색의 독특한 냄새가 나는 휘발성 액체 수용성이며, 알코올, 에테르, 가솔린 등 유기용제에 잘 녹는다 보관중 황색으로 변색되어, 일광에 쪼이면 분해된다 아황산수소나트륨과 무색결정성의 부가물을 만들고 시안화수소와 반응해서 아세톤시안히드린을 생성한다 물리 화학적 특성 외관 : 무색의 투명한 휘발성, 가연성의 액체 / 냄새 : 자극적인 냄새 pH : 없음 / 용해도(물) : 가용성 / 용매 가용성 : 알코올, 에테르, 클로로포름 비점(끓는점) : 56.2℃ / 융점(녹는점) : -94.3℃ / 증기압 : 180 mmHg(20℃) 비중 : 0.789-0.793(20℃) / 증기밀도 : 2.0(공기 = 1) / 분자량 : 58.08 휘발성 : 100%실 험 기 구 및 시 약벤젠 (Benzene) Benzol, Cyclohexatriene, Pyrobenzole 화학식 및 분자식 : C6H6 일반적 화학특성 무색 투명한 가연성액체이며 특유의 향기가 있고 휘발하기 쉽다. 증기는 마취성과 독성이 있고 인체에 발암성 물질이다. 수지, 고무, 유지 등 유기물질을 잘 녹이며 물에는 녹기 힘들며 알코올, 에테르 등 유기용제에 잘 섞인다. 물리 화학적 특성 외관 : 무색 투명한 가연성액체 / 냄새 : 이상한 악취 / pH : 없음 용해도(물) : 0.17%(25℃) / 비점(끓는점) : 80℃ / 융점(녹는점) : 5.5℃ 증기압 : 75 mmHg(20℃) / 비중 : 0.874(20℃) / 증기밀도 : 2.78(공기 = 1) 용매 가용성 : 아세톤, 알코올, 이산화탄소, 에테르, 사염화탄소, 클로로포름, 아세트산, 오일, 유기용제 분자량 : 78.11 / 휘발성 : 100%{nameOfApplication=Show}
화공기초 실험 세미나흡 착 평 형 의 측 정5 조 (발표자 : 오석훈) 조 장 : 박대용 조 원 : 양준원, 오석훈, 이동철, 천관왕순 서실험 목적 실험의 이론적 배경 흡착이란? 물리흡착과 화학흡착 활성탄의 흡착 공정 등온흡착이란? Freundlich의 등온흡착식 활성탄이란? 최소 자승법 실험 방법실 험 목 적초산용액에 있어 활성탄에 희한 초산의 흡착량을 측정하여, 흡착등온선을 그린다.실험의 이론적 배경 - 1흡착이란? 두 개의 상(相)이 접촉되는 계면에서 이루어지며, 각 상의 밀도가 내부와는 다르다. 예를 들면 용액에서는 고체와 접촉하는 계면부분 또는 공기와 접촉하는 표면 부분에서의 용질의 농도가 액 내부의 용질의 농도와 다르게 되는 현상을 흡착이라 한다. 또한 분자가 부착할 수 있도록 표면을 제공하는 물질을 흡착제라고 하고, 표면에 부착되는 분자를 피흡착물이라고 한다. 흡착제는 다공성(多孔性)으로서 내부 표면이 대단히 크고, 흡착성이 좋은 고체이다.실험의 이론적 배경 - 2물리흡착과 화학흡착단분자층으로 된다.어떤 조건에서도 다분자층을 만든다.흡착한도흡착제, 흡착질에 의해 강한 선택성을 갖는다.어떤조건에서의 모든것이 흡착제에서 일어난다.선 택 성10~100kcal / mol불 필 요활성화열늦게(탈리하기 어렵다)급속으로(탈리에도 용이)흡착온도10~100 kcal / mol수 kcal / mol엔 탈 피화학결합력에 의해 발생분자간의 힘에 의해 발생흡 착 력화학흡착물리흡착구 분실험의 이론적 배경 - 3활성탄의 흡착공정 흡착제 주위의 막을 통과하여 피흡착물의 분자가 이동하는 단계 흡착제 공극을 통하여 피흡착물이 확산하는 단계 흡착제 활성표면에 피흡착물의 분자가 흡착되며, 피흡착물과 흡착제 사이에 결합의 이루어지는 단계실험의 이론적 배경 - 4등온 흡착이란? 일정온도에 대한 활성탄의 흡착능력을 표현한식이 등온흡착식이며, 등온흡착식은 고액계(固液界)의 접촉이 완성되었을 때, 즉 평형에 도달했을 때 활성탄 단위 무게당 흡착된 피흡착물의 양과 용액내에 잔존하는 피흡착물의 농도, 온도 및 압력 등에 따라서 여러 가지식이 제안되어 있다. 이번 실험에서는 널리 사용되고 있는 Freundlich식을 적용한다. Freundlich의 흡착식은 기체-고체게, 기체-액체계 및 액체-고체계 등 널리 응용된다.실험의 이론적 배경 - 5Freundlich의 등온흡착식 일정온도에 있어, 농도 C의 용액중에서 m(g)의 흡착제에 의해 흡착되는 성분(흡착질)의 양 X[g]은 다음의 관계식으로 나타내어진다. = kCn log = log k + n log CX mX mg/ml용액의 농도N흡착제나 흡착질에 대해서의 일정한 값Kg흡착제의 량Mg흡착질의 량X단 위의 미기 호실험의 이론적 배경 - 6활성탄 이란? 활성탄소는 목재, 갈탄, 무연탄, 및 야자껍질 등을 원료로 제조되는 미세세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로서, 활성화 과정에서 분자크기 정도의 미세세공이 잘 형성되어 큰 내부표면적을 가지게 되는 흡착제이다. 활성탄소는 단위 g당 1,000㎡ 이상의 표면적을 갖기도 하는데 표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체에 인력을 가하여 피흡착질의 분자를 흡착하는 성질이 있다. 따라서 활성탄소는 환경, 수처리 등의 제반 산업분야에서 활용되고 있다.실험의 이론적 배경 - 7최소 자승법실 험 방 법{nameOfApplication=Show}