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전도성 고분자 평가A+최고예요

C onducting polymer 전도성 고분자Contents 전도성 고분자 전도성 고분자의 종류 응용 분야 전도성 고분자의 특징전도성 고분자 1전 도성 고분자 Metal 전기적 성질 + 광학적 성질 Polymer 역학적 성질 + 가공성 전도성 고분자 복합체 전기전달체 전도성고분자 이온 - 고분자 고체전극계전 도성 고분자 전도성 고분자 Inherently Conducting Polymer Conducting Plastics Inherently Conducting Polymer CNT (Carbon Nano Tube) Graphite flake GNF(Graphite Nano Fiber) Conducting Plastics Polyphenylene Polythiophene Polypyrrole Polyfuran Polyaniline ( Versicon TM ) Polyphenylene Vinylene Polythienylene Vinylene Polypyrylene Vinylene Polyfurylene Vinylene Polyacetylene 전도성 고분자의 전도도 범위Band theory Free electron theory 원자간 상호작용으로 전자의 에너지 준위가 분해 Quasi-continuous energy band 를 형성 묶여 있던 외부전자는 다른 band gap 의 영향을 받음 새로운 전자를 첨가 / 제거하여 분자내에 불균형 유도 Open shell 을 형성 전자의 이동이 가능함 . 겹쳐진 전자궤도를 통해 자유전자가 자유로이 움직이므로 전도성을 나타냄 전 도성 고분자 Why?전 도성 고분자C ONTENTS Su-Schrieffer- Heeger Theory, 2000 년 노벨화학상전도성 고분자 특성 및 종류 2전도성 고분자의 종류Doping 미량의 dopant 를 재료에 첨가하여 전기 전도성이 크게 증가된 물질을 만드는 반응 . Ex) Iodine 이온은 electron aceptor (p 형 ) 로서 고분자의 전자를 제거 → Iodine 으로 도핑 처리시 전자가 부족하여 π – 결합을 통해 전자가 자유로이 이동 – 전도성을 띈다 .C ONTENTS 전자격자 상호작용이 강한 계에서 공간적으로 편재한 들뜬 상태 Soliton 5~9 개의 원자 사이를 이동가능 Polaron 전하를 주입하면 평행한 방향으로 구조의 변형 ( 비선형 여기자 ) 이중 결합의 변형이 확인가능전도성 고분자의 전도 매체에 따른 분류합 성 법 Polyacetylene 첨가 중합법 ＊ Shirakawa 방법 Ziegler-Natta 촉매인 Ti(OC 4 H 9 ) 4 /Al(C 2 H 5 ) 3 를 사용하여 액체 - 기체 계면 상에서 아세틸렌 기체를 중합 . 필름형 PA 합성 , 전기전도도는 100Scm -1 255K 이하 → cis -PA 373K 이상 → trans-PA 수분을 완전히 제거하여야 하며 산소가 전혀 없는 비활성 기체 속에서 중합시켜야 함 . 필름자체가 비교적 불균일한 결정성 섬유소의 그물모양을 얻음 .특 징 Polyacetylene - 알려진 고분자중 전도성이 가장 높음 - 공기와 접촉하면 1~2 일 이내에 변질 되고 전도도가 낮아짐합 성 법 solvent : CH 3 CN M ( M X A - ) n electrolyte : D + A - 2) 전기화학적 중합법 - 산화중합 Where, M : pyrrole , aniline, thiophene D + : (C 2 H 5 ) 4 N + , ((CH 3 ) 3 C) 4 N + A - : ClO 4 - , BF 4 - , Cl - , I - 양극에서 monomer 가 전자를 잃고 산화되어 cation radical 이 생성되고 이들이 결합하여 중합됨 .특 징 공명구조가 가능하여 공기중에서 안정함 내열성이 약한 단점 Polypyrrole특 징 고분자가 합성이 쉽고 가격이 싸다 우수한 전도도와 기계적 물성을 가지는 동시에 여러 가지 가공성을 갖는 특성을 가짐 Polyaniline특 징 - 도핑된 상태에서도 산화 안정성과 화학 안정성이 높다 Polythiophene3 ) 축합 중합법 - 모든 고리가 파라 형태로 결합하고 있으며 분자량이 클 것이 요구됨 . - 벤젠을 Lewis 산 촉매와 산화제가 공존하는 조건에서 중합 . - AlCl 3 -CuCl 2 사용시 가장 좋은 결과를 얻음 . - 분말형태이며 , AsF 5 - 도핑 시 500Scm -1 정도의 전도도 얻음 . 합 성 법 Poly(p- phenylene )PPP 합성의 일례 1959 년 Marvel 과 Hartzell 은 1,3-cyclohexadiene 을 Ziegler 촉매로 중합한 후 수소 제거반응을 거쳐 PPP 합성 . 합 성 법특 징 공기 층에서의 안정성도 높고 전도도도 비교적 높은 편이다 . 분말을 고온에서 압축 소결 시켜야 하는데 , 이 공정에서도 전도도가 크게 차이가 나는 등 처리 조건에 따른 재현성이 없다는 단점이 있다 . Poly(p- phenylene )* PPS 1) Edmonds-Hill process : 기질 ( substituents ) 내에서 p- 디클로로벤젠과 소듐 설파이드를 높은 온도에서 축합시켜 합성 . 합 성 법 Poly( phenylene sulfide)특 징 앞선 각종 전도성 고분자에서와는 달리 용매에 녹기 때문에 용액 공정에 의해 가공이 가능한 이점이 있다 . Poly( phenylene sulfide)응용분야 3응 용분야 정전기 전자파의 차단 , 흡수 전도성고분자코팅 처리된 스텔스 전도성 고분자코팅 처리된 위장포 폴리아닐린을 이용한 전자파 차단 , 흡수응 용분야 부식방지 Industrial coating Protect metal응 용분야 대량생산 + 기존 가격의 100 분 의 1 RFID응 용분야 유기태양 전지 높은 흡광계수 + 낮은 생산가격 + 다양한 이용 범위응 용분야 기존의 디스플레이 특성 얇지만 강한 내충격성 저전력 편리성 + 휴대성 플렉시블 디스플레이응 용분야 전도성 고분자의 여러가지 응용분야Reference * 유기태양전지의 열적내구성 및 효율성 확보를 위한 전도성 고분자 개발 / NEWS INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 27, No. 2, 2010 * Flexible OLED with Conducting Polymer Electrode/ 경희대학교 / 화학공학과 / 김만수 /2010 년 2 월 * 전도성 고분자의 응용과 동향 / 고분자과학과기술 5,5(‘2010.10) pp.458-464 / 한국고분자학회 / 이명훈 * Protect metarial using conducting polymer / Elaine Armelin , Rosa Pla , Francisco Liesa , Xaavier Ramis , Jose I. Iribarren , CarlosAleman , Corros / Sci. 50(2008)721-728 * 電導性高分子의 기능응용과 市場展望 / 한국과학기술정보연구원 / 신기술 9,12('95.12) pp.57-73 / 박영서 * 전자파 차폐제로서의 전도성 고분자 재료 응용 / 한국전기전자재료학회 / 전기전자재료 12(2) 56-63 ISSN 1226-7937 / 윤중락 , 이헌용 , 이석원THANK YOUQ AC ONTENTS 전자격자 상호작용이 강한 계에서 공간적으로 편재한 들뜬 상태 Soliton 5~9 개의 원자 사이를 이동가능 Polaron 전하를 주입하면 평행한 방향으로 구조의 변형 ( 비선형 여기자 ) 이중 결합의 변형이 확인가능{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2011.11.22| 35페이지| 2,000원| 조회(514)

전도성, 전도성 고분자, 전도성 플라스틱, 전도성 고분자의 종류, 전도성 고분자..

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증류탑실험 최종보고서

1. Title : 증류탑2. Date :3. Section & Name :4. Abstract(1) Object of the experiment증류탑 실험을 통해 증류의 기본원리를 습득하며, McCabe-Thiele법을 이용하여 이론단수 및 단효율을 계산하고, 최적 환류비를 통해 실제 조업조건을 이해한다.(2) Experimental Process1) 연속 공급 상태 실험① 장치의 모든 밸브가 잠겨있는지, 스위치는 OFF인지 확인한다.② 장치 Main S/W를 ON하고, 각 지시계가 정상 작동하는지 확인한다.③ 공급액 탱크에 50mol% MeOH 15L를 만들어 넣는다.④ 재비기에 10mol% MeOH 4L를 만들어 넣는다.⑤ 냉각수 연결부위를 확인한 뒤, 응축기로 냉각수를 보낸다.⑥ 재비기를 1.8kW 로 가열을 시작한다.⑦ 장치가 끓고, 응축액 받이에 응축액이 모이면, 그때 유량을 측정한다.⑧ 환류 펌프를 작동한다.(환류비 0.6-0.7-0.8)유량 조절은 펌프의 조절 손잡이를 이 용한다. 조절을 위해 장치를 긴 시간 중단하지 않도록 주의한다.⑨ 공급액 펌프를 작동한다. 물질수지 계산에 의한 몰수로 공급액을 공급한다. 이 때, 공급액 농도를 측정해 기록한다. 공급액은 포화액체 상태야 하며, 온도는 50mol% - 73.1℃ (40mol% - 75.3℃) 가 되도록 예열기를 조절한다. 너무 오래 공급액을 공급하지 않으면, 재비기 내부 모든 액체가 증발해 과승방지 장치 동 작이 멈추게 된다.F= D + B F?F=D?D + B?B⑩ 30분 정도 후, 각 부분의 유량을 다시 확인하고 변동사항은 다시 조절한다.⑪ 냉각수 양이 부족하면 냉각수 유량을 늘인다.⑫ 1시간마다 펌프 유량을 점검하고, 탑상.하부 생성물 샘플을 채취한다. 농도, 온도 를 기록한다.⑬ 장시간 실험 시, 공급액 수위를 확인하고 모자라지 않게 주의한다.⑭ 실험시간은 4시간(1시간)이며, 공급액 펌프 가동시점이 기준이다.⑮ 실험이 끝나면, 조절손잡이는 0, 전원은 OFF로 한다. 냉각수 공급을 멈다.⑨ 일차적인 유량조절이 끝났으면 30분 정도 후 각 부분의 유량을 다시 확인해 변 동 사항이 있으면 다시 조절하여 준다.⑩ 냉각수의 양이 충분한지 응축기의 겉면의 온도를 확인하고 부족하다면 냉각수의 유량을 늘리도록 한다.⑪ 1시간 후 각 펌프의 유량을 점검하고 변동이 있을 시 재조정하여 이때 탑상하부 생성물의 샘플을 채취하고 그 농도를 측정해 각 부분의 온도를 기록한다.⑫ 실험이 끝난 후 각 장치의 조절손잡이를 0으로 하고 장치의 전원을 off 로 한다. 냉각수 공급을 멈추고 각 탱크와 재비기에 남아있는 액을 버린다. 이 때 재비기 에 남은 액은 고온이므로 화상에 주의한다.(3) Reagent and Apparatus메스실린더 100ml1개, 삼각 플라스크 100ml 6개, 비중병(굴절계),약 메탄올20L, 증류수10L,초시계 1개 , 공학용계산기, 20cm 자.5. Principle① 증류휘발하기 쉬운 성분으로 되어있는 액체혼합물을 가열 할 때 발생한 증기의 조성은 원액의 조성과 다르게 된다. 이러한 성질을 이용하여 혼합물을 가열, 기화시켜 증기로 만든 다음 그것을 응축 시켜 각 성분 또는 몇몇 유분으로 분리하는 조작을 증류라 한다. 원액 중에 두 성분 이상의 휘발분이 함유되어 있을 때 이것을 서로 분리 시키는 조작을 특히 분류(FRACTIONAL DISTILLATION, FRACTIONATION)라 한다. 원유를 상압 증류탑에서 가열하여 휘발성이 높은 것부터 기화하여 증기가 되고 이 증기를 모아서 응축하면 액화되어 원유와 분리된다. 일반적으로 증기압이 높은 성분(비점이 낮은 성분)이 휘발하기 쉽고, 따라서 증류에는 각 성분의 증기압이 분리의 난이척도가 된다.②증류 조작-정류 (RECTIFICATION)단증류는 일반적으로 성분의 분리도가 대단히 나쁘다. 따라서 단증류를 직렬로 연결하면 각 단계에서 발생하는 증기는 다음 단계로 올라가서 재증류하게 되고 이것이 반복되면 분류는 한층 더 좋아진다. 이와 같이 재증류가 한 장치 내에서 동시에 이루어지는 것이 정류고비점 성분을 얻을 수 있으며 탑상부에 도입되는 액체의 흐름은 탑상제품을 응축하여 일부를 돌려보내서 사용한다. 이를 환류(REFLUX)라고 한다.-이상단에서의 증류단증류는 일반적으로 성분의 분리도가 대단히 나쁘다. 따라서 단증류를 직렬로 연결하면 각 단계에서 발생하는 증기는 다음 단계로 올라가서 재증류하게 되고 이것이 반복되면 분류는 한층 더 좋아진다. 이와 같이 재증류가 한 장치 내에서 동시에 이루어지는 것이 정류탑이다. 물질전달이 일어나기 위해서는 각 단에 들어가는 흐름들이 서로 평형에 있어서는 안 되며 전단에 대한 구동력을 갖기 위해서는 평형상태로 부터 어긋나 있어야 한다.FEED는 공급단을 통해서 정류탑에 도입되며 재비기(REBOILER)에서 생성된 증기는 두성분간의 휘발도가 크게 다르지 않는한 증기에는 다량의 두 성분들을 포함한다. 이 증기는 탑 상부로 올라가면서 각단(TRAY)에서 비등 액체의 흐름과 충분히 향류 접촉하여 증기중의 고비점 성분은 응축되어 증기 중에는 저비점 성분의 순도도 높아진다. 반대로 액체의 흐름은 증기와 접촉하면서 저비점의 성분은 증기로, 증기층의 고비점 성분을 액화하여 탑하부로 내려 갈수록 고비점 성분이 농축되어진다. 따라서 탑상제품으로 저비점 성분을 탑저 제품으로 고비점성분을 얻을 수 있으며 탑상부에 도입되는 액체의 흐름은 탑상제품을 응축하여 일부를 돌려보내서 사용한다. 이를 환류(REFLUX)라고 한다.n단 바로위의 단은 n-1단이며 바로밑의 단은 n+1단이며 하첨자는 흐름이 시작하는 단을 표시한다. 두 유체의 흐름이 n단으로 들어가고 두 흐름은 그 곳을 나가며 n-1단으로부터 Ln-1 mol/h의 액체흐름과 n+1단으로 부터의 Vn+1 mol/h의 증기흐름이 접촉하게 된다.증기의 흐름은 V 상이므로 Y로 표시하고, 액체의 흐름은 L 상이므로 X로 표시한다. 따라서 n번째 단을 들어가고 나가는 흐름의 농도는 다음과 같이 표시된다.n 단을 나가는 증기 : Ynn 단을 나가는 액체 : Xnn 단을 들어가는 증기 : Yn+1n 려 보내며 이 액체의 흐름을 환류(REFLUX) 라고 한다. 환류는 정류부에서 아래로 흐르고 상승하는 증기를 정류하며 환류가 없이는 정류부에서 정류가 일어날 수 없다. 환류외의 응축액은 냉각기에서 냉각되어 탑상제품으로 나간다. 공비물이 형성되지 않고 충분한 단수와 적절한 환류를 해준다면 탑상제품 및 탑저 제품은 원하는 순도를 얻을 수 있게 된다.-조작선 (OPERATING LINE)탑에는 두 부분이 있으므로 두개의 조작선이 있다. 하나는 정류부에 관한 것이고다른 하나는 탈거부에 관한 것이다.(정류부)(탈거부)-환류비 (REFLUX RATIO)분별 정유탑 해석은 환류비라고 하는 양을 사용함으로써 편리해지며 두 가지 양 이 이용된다. 하나는 환류와 탑상 제품의 비이고 다른 하나는 환류와 증기의 비 이다.-공급단 (FEED PLATE)원료가 들어가는 단에서는 액체유속이나 증기유속 또는 둘 다 원료의 열적 조건에 따라 변경될 수 있다.A) 차가운 원료 : 원료흐름 전체가 탑을 내려가는 액체에 가해진다.그리고 일부 증기가 원료를 포점까지 가열하기 위해응축해서 탈거부에서 액체유량을 더 크게 만들고 증류부의 증기유량을 감소시킨다.B) 원료가 포점에 있는 경우 : 원료를 가열하기 위한 응축이 없으므로V = V , L = F + L 이다.C) 원료가 부분적 증기 : 원료 중에서 액체부분은 L 의 일부가 되고 증기 부분은 V의 일부가 된다.D) 원료가 포화증기 : 원료 전체가 V의 일부가 되어 L = L 이고V = F + V 이다.E) 원료가 가열증기 : 정류부에서 내려오는 액체의 일부가 기화되어 원료를 포화증 기 상태로 냉각 시킨다.-원료선 (FEED LINE)q값은 물질 수 지식과 함께 조작선들의 모든 교차점의 궤적을 찾는데 이용된다. 이 교차점에 대한 식은 다음과 같이 구할 수 있다. 액체의 내부흐름에 대한 원료흐름의 기여는 q·F이므로 탈거부에서 환류의총유량은L = L + q·F 및 L - L = q·F증기 흐름에 대한 기여는 F(1 - q)이므로 정류부에서 증기의 총유BER OF PLETE)정류선의 기울기가 Rd/(Rd + 1)이므로 Rd가 무한대로 되어 V = L 이 되고 기울기가 1이 될 때까지 환류비가 증가함에 따라 기울기가 증가한다. 그렇게 되면 두 조작선은 대각선과 일치 한다. 이 조건을 전 환류(TOTAL REFLUX)라고 하며 이때 단수가 최소가 된다. 전환류 하에서 조작하는 탑에서는 원료공급이 없으므로 상부와 하부사이에 불연속성이 없다. (D=0)⑤최소 환류(MINIMUM FEFLUX)전환류보다 작은 환류에서 주어진 분리에 필요한 단수는 전환류 일 때 보다 크고 환류비가 감소함에 따라 계속 증가한다. 환류비가 작아질수록 단수는 아주 커지며 최소 환류비라고 하는 어떤 일정한 최소치에서는 단수가 무한대로 된다. 즉 최소 환류와 무한환류 (전환류)사이의 환류비로 운전해야하며 이를 조업환류라고 한다.⑥최적 환류비(OPTIMUM REFLUX RATIO)환류비가 최소로 부터 증가해가면 단수는 처음에는 빨리, 점점 천천히 감소해가며 전환류 에서는 단수가 최소가 된다. 최소 환류 보다 그다지 크지 않은 환류비 에서 최소점 을 갖는다. 이것이 가장 경제적인 조업점이며 이때의 환류를 최적 환류비 라고 하며 최적 환류비는 최소 환류비의 1.05∼1.3배의 범위에 있다. 실제로 대부분의 공장은 최적 환류비 이상의 환류비를 조업하며 최적 환류보다 큰 환류를 이용하면 보다 좋은 조업상 융통성을 얻을 수 있다.6. Data & Result1)감량선 DatanameWeight 1st(+bottle)Weight 2nd(+bottle)Weight 3rdt(+bottle)Weight Ave.(+bottle)Weight Ave.(-bottle)empty bottle47.8547.7647.747.770 W%143.42135.18136.01138.2090.4320 W%130.82134.63131.11132.1984.4240 W%129.17130.77130.80130.2482.4760 W%124.41127.91124.72125.6877.9180 W%

공학/기술| 2011.09.30| 14페이지| 1,000원| 조회(366)

McCabe-Thiele, 증류탑, 환류비, 증류탑실험, 증류기본원리, 단효율

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1. Subject : 직렬교반반응2. Date :3. Section & Name : 목요일 2조4. Object직렬로 연결된 3개의 교반 탱크에서 농도가 서로 다른 용액을 주입방법의 변화와 유량의 변화, 교반 조작의 변화를 주어 각각의 탱크에서의 응답속도를 측정 한다.5. Principle(1) 장치의 구조 및 명칭1) Power S/W 2) Stirrer Speed Controller 3) Selector S/W4) 전도도계 5) 유량계 6) Stirrer7) 배수밸브 8) 순수 공급 pump 9) KCl 용액 공급펌프10) 순수 tank 11) KCl 용액 tank 12) 폐수 tank13) Dead time coil 14) 농도 측정 센서 POT 15) Header reservoir16) 직렬 tank 17) 농도 측정용 전도도계(2) 장치의 기본 작동 방법① 20 리터 용기에 (A) 순수를 넣고 10 리터 용기에 (B) 0.001 Mol 농도의 KCl 용액을 넣어 펌프와 연결한다.② 장치의 배관과 탱크 1, 2, 3번을 비커를(위 그림과 같이) 이용하여 순수로 전도도계의 수치가 일정할 때 까지 세척하여 준다.(약 5번 정도 교환해야 순수농도와 같이 된다. 소모되는 순수의 양은 20 리터)(3) 1차계의 혼합공정: 오른쪽 그림과 같은 혼합공정(Mixing Process)을 생각해 보자. 여기서는 체류부피 V가 일정한 탱크 안으로 소금용액이 일정한 부피유속 q로 흘러들어가고 있다. 유입되는 흐름의 소금농도 x(소금의 질량/부피)는 시간에 따라 변한다. 이 때 출구농도 y와 입구농도 x를 관련시키는 전달함수를 구해보자.용액의 밀도가 일정하다고 가정하면 체류부피 V가 일정하기 때문에 용액의 유입속도와 유출속도는 같아야 한다. 과도상태에서 소금에 대한 물질수지를 세우면 이 계를 해석할 수 있다.(소금의 유입속도) - (소금의 유출속도) = (탱크 안에 소금이 축척되는 속도)그림에서 사용된 기호를 사용하여 물질수지를 나타내면,여기서 변수편차를 다음과 같이 도입한다.이 때 정상상태에서의 물질수지식은,이 식에 Laplace 변환을 하고 정리하면,이고 여기서 이다.이 식은 크기 A의 계단 변화에 대해서 다음과 같은 식으로 그 응답을 표시할 수 있다.(4) 직렬로 연결된 비간섭 1차계의 응답.총괄 전달함수를 얻기 위해서 각각의 전달함수를 곱하면 다음과 같이 된다.두 개 이상의 1차계들로 구성된 계의 계단응답은 S자 형이고, 탱크의 개수(n)이 증가 할수록 응답의 변화속도가 느려지는 것을 알 수 있다. 이러한 느려짐 또는 지연을 흔히 전달지연(transfer lag)이라고 부른다.(4) 수송지연흐름계에서 종종 나타나는 현상이 수송지연(transportation lag)이다. 이 용어에 대한 동의어로 불감시간(dead time)과 거리 속도지연(distance velocity lag)을 들 수 있다. 한 예로서 단면적이 A로 균일하고 길이가 L이되는 관을 통해 액체가 일정한 유속 q로 흘러간다.유입되는 액체의 농도 는 시간에 따라 변한다. 이 경우 출구농도 의 응답을 전달함수의 형태로 나타내면 다음과 같은 식을 얻는다.여기서 이고, 와 는 편차변수들이다. 이러한 수송지연이 있는 여러 입력들에 대한 응답을 아래에 나타내었다.일반적으로 수송지연은 유체가 관을 통하여 수송되는 화학공정에서 아주 보편적으로 나타나는 현상이다. 제어계에 수송지연이 존재하면 그 계의 제어가 어려울 뿐 아니라, 수송지연을 제거하기도 힘들다.6. Procedure실험 1) 주입방법에 1단계 변화를 주었을 때 3개의 탱크의 변화와 응답속도 측정-effect of a step input change① 20리터 용기(A용기)에 순수를 넣고 10리터 용기(B용기)에 0.001Mol농도의 KCl용액을 넣어 펌프와 연결한다.※0.001M KCl 을 만들기 위해서 10L의 용기에 0.745g의 KCl를 넣었다.② 탱크 1,2,3번의 전도도계의 수치가 일정하여 질 때까지, 장치의 배관과 3개의 탱크를 비커를 이용하여 순수로 세척하여준다.③ 교반기 S/W를 올려주고 속도조절기를 사용하여 알맞은 속도로 일정하게 유지시켜준다.※ 4개의 실험에서 유량을 100cc/min로 맞추고 교반기의 S/W속도는 240 rpm로 설정하여 전도도를 측정하였다.④ A 용기의 용액을 3개의 탱크에 채운다.(A Pump S/W On)⑤ 탱크 3번으로 Drain되면 B용기의 용액을 100ml/LPM으로 주입한다.⑥ 탱크 1,2,3의 농도변화를 측정하여 전도도 값으로 기록한다.⑦ 측정한 값을 그래프로 작성한다.실험 3) 주입방법에 충격변화를 주었을 때 3개 탱크의 변화와 응답속도 측정- effect of an impulse input change① 20리터 용기(A용기)에 순수를 넣고 10리터 용기(B용기)에 0.001Mol농도의 KCl용액을 넣어 펌프와 연결한다.② 탱크 1,2,3번의 전도도계의 수치가 일정하여 질 때까지, 장치의 배관과 3개의 탱크를 비커를 이용하여 순수로 세척하여준다.③ 교반기 S/W를 올려주고 속도조절기를 사용하여 알맞은 속도로 일정하게 유지시켜준다.④ A 용기의 용액을 3개의 탱크에 채운다.(A Pump S/W On)⑤ 탱크 3번으로 Drain되면 B용기의 용액을 100ml/LPM으로 약 4분간 주입한다.⑥ 다시 순수를 100ml/LPM으로 주입한다.⑦ 탱크 1,2,3의 농도변화를 측정하여 전도도 값으로 기록한다.⑧ 측정한 값을 그래프로 작성한다.7. ResultFlow rate from tanks = 100 ml/min시간전도도시간전도도(초)tank1tank2tank3(분)tank1tank2tank3000010800.070.060.05600.010012000.070.060.051200.02001800.030.0102400.040.0103600.050.020.014800.060.030.016000.070.050.027200.070.050.038400.070.060.059600.070.060.05실험1은 증류수에 0.01M의 KCl을 넣어서 각 탱크의 전도도를 비교하여 본 실험으로실험적으로 얻어진 그래프와 이론적인 그래프의 형태를 비교하여 보면 tank1 > tank2 >tank3 의 순서로 응답속도가 측정이 되었으며 응답속도가 빠른 만큼 시간에 따른 전도도의 기울기도 tank1이 더 큰 것을 확인 할 수 있다.FlowTimeConductivity(mho)FlowTimeConductivity(mho)ml/minsecondsTank1Tank2Tank3ml/minsecondsTank1Tank2Tank31*************1200.010.03012000.0202400.010.05024000.040.013600.030.050.013600.010.050.024800.050.060.024800.020.060.046000.050.060.046000.040.070.067200.050.060.047200.050.070.068400.050.060.058400.060.070.069600.050.060.059600.060.070.0610800.050.060.0510800.060.070.06Tank2의 농도가 가장 높게 측정되었으며 Tank1 > Tank3의 순서로 농도가 측정되었다.Tank2의 농도가 가장높게 측정되었으며, Tank3 > Tank1의 순서로 농도가 높게 측정되었다.8. Discussion- 이번 실험은 직렬로 연결된 연속 흐름 반응기를 이용하여 염화칼륨(KCl) 용액의 반응에 따른 농도변화를 전도도를 통해 구함으로써 시간의 변화에 따른 각 연속 흐름 반응기의 특성과 반응 메카니즘을 이해하고자 하는 실험으로 주입방법의 변화를 주었을 때와 충격을 주었을 때 농도의 변화를 주었을 때 2가지의 실험을 진행하였다. 먼저, 증류수와 염화칼륨 용액을 통에 담아서 실험을 준비하였는데 염화칼륨 (분자량 : 74.54g) 0.001Mol 10리터를 만들기 위하여 증류수 10리터에 염화칼륨 0.7454g을 녹여 만들었다.이후에 탱크를 세척한 뒤, 증류수를 흘려보냈다. 먼저 실험1은, 교반기를 작동시켜 일정 유량에서 증류수 안에 염화칼륨을 흘려 보내주면서 그에 따른 전도도를 측정하는 실험이었다. 실험의 결과는 그래프에서 알 수 있듯이 tank1, tank2, tank3 가 차례로 조금씩 전도도가 올라가는 것을 알 수 있었다. 그리고 최종적으로는 전도도가 평형에 가까운 형태로 마무리가 됨을 확인 할 수 있었다. 실험3은 증류수에 KCl을 주입 후 다시 증류수를 주입하면서 전도도의 변화를 측정하였는데. 연속된 3개의 tank로 구성된 시스템의 응답은 충격입력인 경우에 충격의 크기가 지속될 때까지 전도도가 증가하는 기울기가 증가하는 곡선을 나타내지만 충격크기가 끝난 이후에는 농도가 그대로 유지되는 곡선을 나타낸다. 실험1과는 다르게 Tank2의 농도가 먼저 높아졌으며 첫 번째 실험결과와는 다른 순서의 형태가 나타났다. 다른 탱크들에서도 전달지연으로 인해 각각 응답이 늦어지지만 결국 충격크기가 끝난 이후의 값인 증류수의 전도도 값으로 낮아진 후 평형을 나타냄을 확인 할 수 있다.

공학/기술| 2011.09.30| 9페이지| 1,000원| 조회(429)

전도도, 증류수, 직렬교반반응, 연속흐름반응기, 염화칼륨용액, 농도변화, 주입방법변..

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0.01M EDTA 표준용액의 조제와 물의 경도 측정 실험 Pre-Post Report

Pre-report1. 실험제목? 0.01M EDTA 표준용액의 조제와 물의 경도 측정2. 실험목적? C10H14O8NA2?2H2O를 정확히 저울에 달아 물에 용해하여 일정 용적으로 하여 0.01M EDTA 표준용액을 조제하고, 이를 이용하여 물의 경도(전경도, 칼슘경도) 를 측정한다.3. 실험내용3.1. Reagent and Apparatus- 화학천칭, 평량병, 데시게이터, 비이커(300ml), 메스플라스크(100ml, 250ml),시약병(폴리에틸렌제), 삼각플라스크 300ml, 뷰렛 50ml, 측량병, 갈색병① 검수(하천수, 수돗물, 공업용수등)② M/100 EDTA 표준용액: EDTA(Ethylenediamine tetraacetic acid) 2나트륨 2수화물 4g과 염화마그네슘 6수화물 0,1g을 물에 용해하여 메스플라스크 1L에 넣고, 물을 표선까지 가한다.③ 염화암모늄-암모니아완충액(pH 10): 염화암모늄 6.75g을 암모니아수 57ml에 용해하여 물로써 전량을 100ml로 한다. 이 용액은 밀폐시켜 보관한다.④ EBT 지시약: EBT(Eriochromeblack-T) 0.5g을 트리에탄올아민 100ml에 녹인다.이 용액은 갈색병에 밀폐시켜 보관한다.⑤ 염화칼슘 표준액: 105℃에서 3~4시간 건조시킨 탄산칼슘 1.00g을 정량하여 소량의 인산으로 용해하 여 메스플라스크 1L에 넣고, 물을 표시선 까지 가한다.이 용액 1ml은 탄산칼슘 1mg 에 상당한다.⑥ 시안화칼륨 용액(10%)시안화칼륨(KCN) 10g을 물에 녹여 전량을 100ml로 하고 폴리에틸렌 병에 보존한다.⑦ NANA지시약: NANA 0.5g과 무수황산나트륨 약 50g을 균일하게 혼합 분쇄한다.⑧ 염산히드록실아민 용액(10w/v%) 0.3ml⑨ 1N - KOH용액 0,3mlFormulareagentM.WM.PB.PDensityNH4ClAmmonium chloride53.5-337.8℃1.527C10H16N2O8Ethylene Diamine Tetra acetic acid292.24한다. (x=소모된 EDTA 표준액ml수)Ⅳ. ① 검수로 사용할 시료를 피펫으로 50ml 취한다.(부유물이 있는 경우는 여과한다.)② 1N-KCN 용액 2~3방울, 염화암모늄-암모니아 완충액 1ml,EBT 지시약 1~2방울을 넣는다.③ M/100 EDTA 표준용액을 이용하여 적가 한다.④ 적정 전의 용액의 색이 적색이고 EDTA 용액을 적가해 가면 적색으로부터청색을 띄고 자색으로 된다.⑤ 전 경도 계산Ⅴ. ① 검수로 사용할 시료를 피펫으로 50ml 취한다.② 8N-KOH 용액 4ml을 넣고 잘 흔들어 주며 섞는다. 3~5분간 방치한다.③ 1N-KCN 용액 약 0.3ml, 염산히드록실아민 용액(10w/v%) 약 0.3ml을 넣고 휘저어 섞는다.④ NANA 지시약(분말)을 약 0.1g 넣는다.⑤ M/100 EDTA 표준액으로 적가 한다. 용액의 색은 EDTA 용액의 적가에 따라서서히 변해간다. 적색이 완전히 없어지고 청색으로 된 때를 종점으로 한다.⑥ 칼슘 경도 계산4. Theory① 표준용액표준액이라고도 한다. 옥살산 표준용액과 같이 순수한 물질을 칭량하여 일정량의 용액에 녹이는 것만으로 표준용액이 얻어지는 경우와 수산화바륨 표준용액과 같이 그 농도를 다른 표준용액에 의하여 간접적으로 정하는 경우가 있다. 이들 용액은 다른 미지시료 용액 속에 있는 어떤 물질의 농도를 정할 때에 표준으로 사용되는 것이며, 농도를 바꾸지 않고 오랜 기간 안정하게 보존해야 한다.② EDTAMW: 292.24에틸렌디아민테트라 아세트산(EDTA) 는 분석화학에서 가장 널리 이용되는 킬레이트제이다. 이것은 대부분의 금속이온들과 강력한 1:1 착물을 형성한다. 직접 적정이나 반응의 간접적인 결과를 이용하면 사실상 주기율표의 모든 원소를 EDTA로 분석할 수 있다.③ 킬레이트화착물 형성에 기초를 둔 방법(착물화법)은 킬레이트로 불려지는 특별한 배위 화합물에 기초를 둔다. 킬레이트는 양이온이 하나의 리간드 내에 있는 2개 또는 그 이상의 전자주개 작용기와 결합할 때 생성되는 고리착물이다. 킬레형 과립 또는 백-회백색의 분말로서 냄새는 없다.화학식은 C10H14N2Na2O8·2H2O 이다. 물에 잘 녹으며, 에탄올과 같은 유기용매에 녹지 않는다. 공기 중에는 안정하다. EDTA는 유명한 킬레이트제로서 다양한 금속이온과 결합하여 착염을 형성하는데, 다른 킬트레이트제에 비해 매우 안정하다.보통 pH가 증가할수록 EDTA의 해리가 잘 되어 금속이온과 착화합물을 더 많이 형성한다. 칼슘과 EDTA와의 착화합물 형성은 pH 8.5이상에서 가장 잘 형성되고, 아연의 경우는 pH 6.0에서 잘 형성한다. 그러나?EDTA는 pH 3.0이하에서 칼슘과 결합하여 착화합물을 형성하지 않는다.주로 드레싱 및 소스 류, 통조림 또는 병조림, 캔 또는 포장된 음료 류 등에 사용한다. 1일 섭취 허용량은 0.0-2.5 mg/kg이다.?랫트(실험용 집쥐)에 경구투여 시 LD50(엘디50)은 28mg/㎏이다. 상호 비교토록 한다.⑥ 물의 경도경도는 물속에 함유되어 있는 경도의 유발물질에 의해 나타나는 물의 세기를 말하며, 그 유발물질은 칼슘과 마그네슘이다. 즉, 물속에 녹아있는 이 물질들의 양의 기준을 정해서 그 기준보다 더 많은 양이 녹아 있으면 '경수(센물)'로 분류하며 그 이하면 '연수(단물)'라 한다. 통상적으로 0∼75mg/l이면 단물, 75∼150mg/l이면 비교적 약한 센물, 150∼300mg/l은 센물, 300mg/l이상이면 아주 강한 센물로 구분된다. 경도가 높은 물은 산뜻하지 않은 진한 맛을 나타내고, 낮은 경우에는 담백하고 김빠진 맛을 나타낸다. 또한 경도가 과도하게 높으면 위장이 상하여 설사를 하거나, 비누의 세척력을 떨어뜨리며, 음식맛도 저하시키고, 보일러에 물때를 생성하여 열전도율도 낮아질 뿐만 아니라 급수배관의 부식을 초래하여 구리, 아연, 납, 카드뮴등의 금속이 용출될 수도 있다. 우리나라에서는 먹는 물에 대해 45가지의 수질기준을 가지고 있는데, 이중 경도는 300mg/l이하이다. 보통 가장 맛있는 물은 경도 50mg/l정도이다.⑦ 전 경도(총 경도중의 마그네슘 이온에 의한 경도를 뜻한다. 마그네슘 경도는 전 경도로부터 칼슘 경도를 빼어서 산출한다.⑩ 8N-KOH, 염산히드록실아민(10w/v %) 제조법(각각 50ml)- 염산히드록실아민용액(10w/v%) :염산히드록실아민 5g을 물에 녹여 50ml로 만든다.- 8N-KOH :용액 1L 안에 KOH(분자량=56g)이 56g있으면 1N-KOH라고 한다. 따라서 50ml를 기준으로 22.4g을 물에 녹여 50ml를 만들면 8N-KOH가 된다.5. Reference- 분석화학기본실험 / 정용순 / 형설출판사 / 2003 / p.34~38- 화학공학 대사전 / 김규진 / 도서출판 집문사 / 1996 / p.67~84- 최신분석화학/ 최재성외 3인 / 동화기술 / 2000 / p.267~269- 시약조사 www.chemfinder.com, www.sigmaaldrich.comPost-report1. 실험제목? 0.01M EDTA 표준용액의 조제와 물의 경도 측정2. Abstract(가) 실험목적? C10H14O8NA2?2H2O를 정확히 저울에 달아 물에 용해하여 일정 용적으로 하여 0.01M EDTA 표준용액을 조제하고, 이를 이용하여 물의 경도(전경도, 칼슘경도) 를 측정한다.(나) 실험내용① Reagent and Apparatus- 화학천칭, 평량병, 데시게이터, 비이커(300ml), 메스플라스크(100ml, 250ml),시약병(폴리에틸렌제), 삼각플라스크 300ml, 뷰렛 50ml, 측량병, 갈색병① 검수(하천수, 수돗물, 공업용수등)② M/100 EDTA 표준용액: EDTA(Ethylenediamine tetraacetic acid) 2나트륨 2수화물 4g과 염화마그네슘 6수화물 0,1g을 물에 용해하여 메스플라스크 1L에 넣고, 물을 표선까지 가한다.③ 염화암모늄-암모니아완충액(pH 10): 염화암모늄 6.75g을 암모니아수 57ml에 용해하여 물로써 전량을 100ml로 한다. 이 용액은 밀폐시켜 보관한다.④ EBT 지시약: EBT(Eriochromebla2O8·2H2O 를 약 0.9~1g을 달아서 중량을 아는 평량병에 담아서 약 5시간 건조시킨다.② 데시케이터 중에서 방치하여 서서히 냉각시킨다.③ 정확히 저울로 달아 50~100ml 증류수에 녹여서 250ml 메스플라스크에 넣고증류수를 표시선까지 넣는다.④ 폴리에틸렌 시약병에 담아 보관한다.Ⅱ. ① 염화암모늄 약 6.75g을 진한 암모니아수 약 57ml에 용해한다.② 증류수를 가하여 전량을 100ml로 한다.③ 시약병에 담아 잘 밀폐하여 보관한다.Ⅲ. ① 염화칼슘 표준액 25ml을 삼각플라스크 250ml에 취하고 물을 가하여 50ml로한다.② 여기에 시안화칼륨 용액(10%) 2방울과 완충액 1ml과 EBT 표준액 3~4방울을가한다.③ 잘 혼합하면서 EDTA표준액으로 붉은색이 사라질 때까지 적정한다.④ 소요된 EDTA표준액의 ml수(x)에서 다음 식에 의해 농도상수(factor)를 산출한다. (x=소모된 EDTA 표준액ml수)Ⅳ. ① 검수로 사용할 시료를 피펫으로 50ml 취한다.(부유물이 있는 경우는 여과한다.)② 1N-KCN 용액 2~3방울, 염화암모늄-암모니아 완충액 1ml,EBT 지시약 1~2방울을 넣는다.③ M/100 EDTA 표준용액을 이용하여 적가 한다.④ 적정 전의 용액의 색이 적색이고 EDTA 용액을 적가해 가면 적색으로부터청색을 띄고 자색으로 된다.⑤ 전 경도 계산Ⅴ. ① 검수로 사용할 시료를 피펫으로 50ml 취한다.② 8N-KOH 용액 4ml을 넣고 잘 흔들어 주며 섞는다. 3~5분간 방치한다.③ 1N-KCN 용액 약 0.3ml, 염산히드록실아민 용액(10w/v%) 약 0.3ml을 넣고 휘저어 섞는다.④ NANA 지시약(분말)을 약 0.1g 넣는다.⑤ M/100 EDTA 표준액으로 적가 한다. 용액의 색은 EDTA 용액의 적가에 따라서서히 변해간다. 적색이 완전히 없어지고 청색으로 된 때를 종점으로 한다.⑥ 칼슘 경도 계산(다) 실험 결과2조 결과1조 결과평균전경도공대 수돗물3.5mL3.5mL3.5mL우정원 수돗물4mL4.5mL4.25mL.

공학/기술| 2011.09.30| 12페이지| 1,000원| 조회(1,105)

물의 경도, EDTA표준용액

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이온교환수지

Pre-report1. 실험제목? 이온교환수지를 이용한 용존이온성 물질제거2. 실험목적? 이온교환수지에 대해서 알아보고 spectrophotometer를 이용해 암모니아성 질소와 질산성 질소의 농도를 분석하여 이온교환수지의 교환능력을 알아본다.3. 실험내용3.1. Reagent and Apparatus- Ammonium Nitrate (NH4NO3)FormulareagentM.WMPBPDensityNH4NO3Ammonium Nitrate80.0432169.62101.725- 양이온교환수지, 음이온교환수지, HACH 시약, 증류수- 1L 비이커, Jar-tester, spectrophotometer (HACH 2010, DR/2500 )3.2. Experimental procedure① 원수제조100 ppm의 (NO3-), Ammonium Nitrate (NH4NO3) 수용액 1 L 제조100 mg/L ×1 L = 100 mg = 0.1 g시약 1g × 62.0049/80.04 = 0.774671g : 0.77467 = Xg : 0.1g X = 0.129 g순도가 98%이므로 100 : 98 = X : 0.129 X = 0.132 g② Jar-tester를 이용하여 원수와 이온교환수지를 교반시킨다.원수를 각각 300ml씩 넣는다.음이온교환수지 1g, 1.5g, 2g 순으로 넣고 교반한다.200 rpm으로 10분간 교반한다.③ 교반이 끝난 뒤 혼합물질을 여과장치를 통해 걸러낸다.여과시킬 수 있는 장치를 조립 한 후 시료적당량을 메스실린더에 취하여 여과기에 조금씩 주입하면서 펌프를 이용하여 흡인 여과한다.(부유물질 측정실험을 참고하여 여과장치를 만든다.)④ 걸러진 샘플을 spectrophotometer를 이용하여 분석한다.(1) 분석방법1) 질산성 질소 (NO3-N) 분석① DR 2500을 켠다.② Favorite program에서 355번 Nitrate HR을 선택하고 START버튼을 누른다.③ 증류수 10ml를 Sample bottle에 피펫을 이용하여 넣는다. 주로 물의 경도를 제거하는 목적으로 사용된다. 폐수처리 과정에서는 중금속(유해금속)을 이온교환 할 목적으로 사용되기도 한다. 지구상에는 이온교환 할 수 있는 물질이 무수히 많다. 최근 합성 이온 교환수지가 상업적으로 많이 생산되고 있다. 대개 이온 교환 수지는 3차원적 주고를 가지고 있으며 용액 중의 이온과 쉽게 교환될 수 있는 이온이 있다. 이온교환반응식을 보면 다음과 같다.nR-B+ + An+ → Rn-An+ + nB+여기서 Rn-는 n개의 관능기가 An+에 배위되어 있다는 것을 의미한다.위의 반응식에서 평형상수를 Q 라고 표현하면 다음과 같이 쓸 수 있다.Q = [B+] [Rn-An+] / [R-B+] [An+]여기서 [Rn-An+]와 [R-B+]의 단위는 (moles X) / (resin/g) 혹은 (moles) / (resin volume)으로 나타낼 수 있다. 이때 각 농도는 유효농도를 사용하여야 한다.수지의 이온교환능력EC(exchange capacity) = NtVt / R여기서 Nt는 적정액(산 또는 염기)의 노르말 농도이고, Vt는 적정액(산 또는 염기)의 부피, R은 수지의 부피이다.이온교환 반응원리① 교환 : R - SO3H +NaCl → R - SO3Na + HClR ≡ N+OH- + HCl → R ≡ N+Cl- + H2O② 재생 : R- SO3Na + HCl → R - SO3H + NaClR ≡ NCl + NaOH → R ≡ NOH +NaCl※ R : 이온교환수지 고분자기체를 표시② 이온교환수지이온교환수지는 고분자기체에 이온교환기를 결합시킨 구조이며, 고분자기체는 스틸렌과 디비닐벤젠의 공중합체이다. 이온교환수지는 함수 상태에서 미세공을 갖고 있고 이 미세공의 공간을 이온이 확산하여 이온 교환이 이루어지며, 이온의 형태와 용도에 따라 양이온교환수지, 음이온교환수지, 혼합수지, 중금속제거(킬레이트)수지, 촉매수지, 합성흡착제, 음용수용 수지 등이 있다.③ [1]이온교환수지 교환용량1) 관류교환용량(break through capacityq/ml-R (1ml의 수지에 몇 밀리당량이 있는가를 표시)g as CaCo3/ml-R(1ml의 수지에 CaCo3로 표시한 몇 g이 들어 있는가를 표시)5. Reference- 기기분석의 원리 5판/ Skoog. Holler/ 2005/ p.95- 기기분석 / 박면용 / 녹문당 / 2006 / p.203~209- 시약조사 www.chemfinder.comPost-report1. 실험제목? 이온교환수지를 이용한 용존이온성 물질제거2. Abstract(가) 실험목적? 이온교환수지에 대해서 알아보고 spectrophotometer를 이용해 암모니아성 질소와 질산성 질소의 농도를 분석하여 이온교환수지의 교환능력을 알아본다.(나) 실험내용① Reagent and Apparatus- Ammonium Nitrate (NH4NO3)FormulareagentM.WMPBPDensityNH4NO3Ammonium Nitrate80.0432169.62101.725- 양이온교환수지, 음이온교환수지, HACH 시약, 증류수- 1L 비이커, Jar-tester, spectrophotometer (HACH 2010, DR/2500 )② Experimental procedure① 원수제조100 ppm의 (NO3-), Ammonium Nitrate (NH4NO3) 수용액 1 L 제조100 mg/L ×1 L = 100 mg = 0.1 g시약 1g × 62.0049/80.04 = 0.774671g : 0.77467 = Xg : 0.1g X = 0.129 g순도가 98%이므로 100 : 98 = X : 0.129 X = 0.132 g② 300mLTLr 3개의 비커에 나누어 담은 후 각각에 1g, 1.5g, 2g의 음이온 교환 수지를 넣고 교반기를 이용하여 잘 교반 시킨다.③ 교반이 끝난 후 거름종이를 이용해서 각 용액을 걸러낸다.④ 걸러진 sample을 vial 병에 넣어 10배 희석시켜준다(증류수 9mL + sample 1mL)⑤ vial병에 네슬러시약(Nitra Ver 5 Nitrate Reag간 섞어준 뒤 5분간 정치하여 반응할 때를 기다린다.⑦ 반응이 끝나면 ZEROING키를 누르고 영점을 잡는다.⑧ 영점을 잡은 후 ③번 과정에서 시료를 증류수로 10배 희석시켜서 넣는다.⑨ 이것을 ④~⑥번 과정을 반복한 후 Sample bottle를 안에 넣고 희석비율을잡아준 후 측정한다.(다) 실험 결과이온교환 수지측정 1회측정 2회측정 3회평균1g2.6mg/L2.5mg/L2.5mg/L2.5mg/L1.5g1.9mg/L2.0mg/L2.0mg/L1.9mg/L2g0.2mg/L0.2mg/L0.2mg/L0.2mg/L3. Theory① 이온교환이온교환은 용액의 이온과 매개체 내에 존재하는 이온이 서로 교환되는 것이다. 이온교환은 주로 물의 경도를 제거하는 목적으로 사용된다. 폐수처리 과정에서는 중금속(유해금속)을 이온교환 할 목적으로 사용되기도 한다. 지구상에는 이온교환 할 수 있는 물질이 무수히 많다. 최근 합성 이온 교환수지가 상업적으로 많이 생산되고 있다. 대개 이온 교환 수지는 3차원적 주고를 가지고 있으며 용액 중의 이온과 쉽게 교환될 수 있는 이온이 있다. 이온교환반응식을 보면 다음과 같다.nR-B+ + An+ → Rn-An+ + nB+여기서 Rn-는 n개의 관능기가 An+에 배위되어 있다는 것을 의미한다.위의 반응식에서 평형상수를 Q 라고 표현하면 다음과 같이 쓸 수 있다.Q = [B+] [Rn-An+] / [R-B+] [An+]여기서 [Rn-An+]와 [R-B+]의 단위는 (moles X) / (resin/g) 혹은 (moles) / (resin volume)으로 나타낼 수 있다. 이때 각 농도는 유효농도를 사용하여야 한다.수지의 이온교환능력EC(exchange capacity) = NtVt / R여기서 Nt는 적정액(산 또는 염기)의 노르말 농도이고, Vt는 적정액(산 또는 염기)의 부피, R은 수지의 부피이다.이온교환 반응원리① 교환 : R - SO3H +NaCl → R - SO3Na + HClR ≡ N+OH- + HCl → R ≡ N+Cl- + H2O 표시하는 전교환용량에 상당한다.그림의 표시면적에 상당한다.3) 총 교환용량> 강산성기와 강염기성기는 중성염을 분해하므로 중성염 분해용량이라고하며 약산성기와 약염기성기에 의한 교환 용량을 포함한 교환용량을 총 교환용량이라 한다.4) 단위> meq/ml-R (1ml의 수지에 몇 밀리당량이 있는가를 표시)g as CaCo3/ml-R(1ml의 수지에 CaCo3로 표시한 몇 g이 들어 있는가를 표시)4. Result and Discussion 음이온교환수지측 정 값0 g19.6 mg/L1 g2.5 mg/L1.5 g2.0 mg/L2 g0.2 mg/L본 실험은 이온 교환수지를 사용한 용존 이온 물질을 제거해보는 실험이다. 이온교환수지를 이용하여 질소와 암모니아 등 이온 물질을 제거해 보고 그 용량을 측정해 보는 실험이었다. 우선 이온교환수지의 교환 원리를 알아보면 양이온교환수지는 고분자수지에 음이온으로 하전 되어 있는 고정이온과 그 하전을 중화시키면서 정전기적으로 끌려있는 양이온으로 구성되어 있는데 이 양이온보다 하전력이 큰 양이온을 가까이 하면 이것이 양이온교환수지 자체의 음이온과 반응하여 처음의 양이온이 탈락된다. 이것을 이온교환작용이라 한다. 결국 이온교환수지에서 교환반응은 이온화 에너지에 의해 교환 되는게 아니라 이온이 가지고 있는 하전력의 차이에 의해 일어나는 것이다. 양이온교환수지의 모체를 R 이라 하면 여기에 음이온인 술폰산기(SO₃)가 붙어 있으며 여기에 대립이온인 양이온 Na이 부착하여 전기적으로 하전의 중화를 이루어 R-SO₃Na 형으로 된다. 이런 형태의 이온교환수지에 Na+보다 하전력이 큰 Ca²?, Mg²? ( Na은 1가이온, Ca, Mg는 2가 이온) 이 들어오면 그 자리를 내주고 떨어져 나오는 것이다. 이런 식으로 용존 이온 물질을 제거하는 것이다.5. Conclusion이번주 실험에서는 이온교환수지를 이용한 용존이온성 물질제거라는 실험목적을 하에 이온교환수지에 대해서 알아보고 spectrophotometer를 이용하여 암모니아성 질소와 질산?

공학/기술| 2011.09.30| 10페이지| 1,000원| 조회(196)

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