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[정밀화학실험] 나일론 합성 평가C아쉬워요

A.서론1) 목적일상 생활에 사용되고 있는 나일론을 합성해 봄으로써 카르복시산과 아민 화합물의 화학적 반응을 알 수 있다.2) 이론나일론은 직물용의 섬유로써 널리 사용된 첫 번째 고분자이다. 전형적인 축합중합 고분자의 일종이며, 카르복시산과 아민 화합물로부터 나일론을 합성할 수 있다. 나일론 6.6 또는 6.10과 같이 다른 나일론의 이름은 단량체의 탄소수에 따라 붙여졌다.같은 양의 디아민과 디카르복시산을 섞으면 아민염을 얻을 수 있다. 이 염을 고온으로 가열하면 한 분자의물이 빠져나가면서 아미드 결합이 생긴다. 나일론 6.6은 공업적응로 헥사메틸렌디아민과 아디프산을 215 에서 여러시간, 그리고 270 진공하에서 약 한시간 반응시켜 얻는다.{ClOC(CH_{2})_{4}COCl+ {H_{2}N(CH_{2})_{6}NH_{2}{(OC(CH_{2})_{4}CONH(CH_{2})_{6}NH)_{n}hexanedioyl chloride 1.6-헥산디아민 나일론 6.6나일론을 만드는 또 다른 방법은 반응성이 큰 염화물을 이용하는 것으로 이 산염화물은 실온에서도 아민과 쉽게 반응하여 폴리아미드를 만들 수 있다. 즉, 염화 세바코일과 헥사메틸렌디아민은 실온에서도 쉽게 합성 할수 있다.{ClOC(CH_{2})_{8}COCl+ {H_{2}N(CH_{2})_{6}NH_{2}{(OC(CH_{2})_{8}CONH(CH_{2})_{6}NH)_{n}염화세바코일 1.6- 핵산디아민 나일론 6.10헥사 메틸렌디아민은 물에 그리고 염화 세바코일은 물과 잘 섞이지 않는 용매에 녹여 접촉시킴으로써 두 용액의 계면에서 중합 반응이 일어나게 된다. 이러한 중합 반응을 계면 중합 이라고 한다. 이 계면에 생긴 중합체(나일론)의 필름을 집게로 집어 올리면 필름이 제거됨과 동시에 그 자리에 새로운 중합체가 생성되게 되는 연속 반응으로 인하여 끝이나 실모양의 고분자 중합체를 만들 수 있다. 이것을 나일론 끈 마술 이라고 부른다.또한 섞이지 않는 두 용액은 혼합기를 사용하여 세게 흔들어주면 두 면의 접촉NaOH·아세톤·증류수3) 실험 방법a 시약에 들어가는 양을 계산하여 먼저 5% 1,6-hexanediamine을 20ml 5% hexanedioyl chloride 20ml, 10% NaOH 20ml를 만든다.(계산을 할 때 20ml로 두고 계산하여서..)b 비커에 먼저 5% 1,6-hexanediamine을 피펫으로 10ml 취하여 넣고 여 기에 NaOH 10방울(약 3.5ml)을 넣었다. 다 넣은 다음 5% hexanedioyl chloride 10ml를 피펫으로 취하여 넣었다. 이것을 넣어주자 용액의 색이 뿌연 색이 되면서 이상한 아주 지독한 냄새가 났다. 연기가 나 면서 층이 바로 분리가 되었는데 이 분리된 부분의 윗층은 나일론이 생성된 것이었다. 핀셋을 이용하여 돌리면서 섞어보니 핀셋에 결정이 점점 생겨 나왔다. 하지만 다른 조에 비해 별로 결정이 생성되지 않 아서 남은 시약을 가지고 다시 실험을 하였다.c 두 번째 실험에서는 미리 만들어 놓은 시약을 위의 순서와 같이 넣었 는데 바로 나일론이 생성되었다. 핀셋을 넣고 돌리자 나일론의 색이 노란색이 되었다. 실험 기구에 불순물이 있어서 그런 것 같아서 실험 기구를 세척하고 다시 실험을 하였다.d 세 번째 실험에서는 시약을 다시 만들었다. 5% 1,6-hexanediamine 20ml를 제조 할 때 용질을 1g 넣어야 하는데 0.99g을 넣고 시약을 제 조 하였다. 제조과정에서 잘못된 것이 있어서 다시 실험을 하였다.e 네 번째 실험에서는 5% 1,6-hexanediamine 20ml를 만들 때 용질을 1.01g을 넣었다. NaOH를 만들때는 비커게 뜨거워진 것을 보아 발열반 응인 것을 알 수 있었다. 시약을 준비하고 비커에 처음 실험과 같은 순서로 시약을 첨가하였다. NaOH 10방울은 약 0.5ml를 넣었다. 이번 에도 층이 바로 생기자 핀셋으로 저어주면서 잠시 기다렸는데 연기가 났다. 독성이 있다고 조심하라고 조교선생님께서 말씀 하셨다. 핀셋 으로 잘 섞으며 나일론을 뺐는데 조금은 노란 빛이었다.다.i 시약을 다 준비하고 비커에 시약을 넣어 생성된 나일론의 무게를 세 척하기전 측정하여 보았는데 무게가 1.955g으로 별로 많이 나오지 않아 남은 시약으로 다시 실험을 하였다.j 남은 시약으로 실험을 하면서 이번에는 NaOH를 조금 많은 12방울을 넣었다. 넣자마자 큰 결정이 생기면서 실험이 잘 될 것 같은 생각이 들었다. 핀셋을 이용해 결정을 잘 돌려서 증발접시에 넣은 다음 50% 아세톤을 이용해 세척을 하고 증류수로 세척하여 건조기에 넣었다.k 건조기속의 온도가 전날은 94 여서 나일론의 Tg인 60 를 넘어서 결정이 다 탄 것으로 생각되어 이번에는 건조기의 온도를 55 로 맞 추어 놓고 건조기 속의 온도가 내려가도록 건조기 문을 계속 열어 놓 았다. 그리하여 55 건조기에서 하루동안 건조시키고 그 다음날 무게 를 측정하기로 하였다.l 다음날 나일론의 무게를 측정해 보니 2.04g 이 나왔다.m 수율을 측정하였다.C. 결과 계산1 5% 1,6-hexanediamine 의 용질, 용매량(20ml 제조)용질 1.6-hexanediamine 1g + 용매 물의 양 xg{{ 1g} over {19g~+~1g } TIMES 100=5%(원래는 1,6-hexanediamine의 순도는 99% 이지만 100%로 두고 계산)2 10% NaOH 의 용질, 용매량 계산용질 NaOH 2g + 용매 물의 양 xg{{ 2g~ `0.98} over {xg~+~2g~ ~098 }~ ~100~ =~ 10%(순도가 98%이니까 순도를 고려)3 5% hexandioyl chloride 의 용질, 용매량용질 adipcyl chloride 1ml + 용매 n-hexane x ml(용질 adipcyl chloride는 물에 녹지 않아 용매로 n-hexane을 사용)·adipcyl chloride의 분자량 : 183.24g/ml밀 도 : 1.259g/㎤순 도 : 98%·n-hexane 의 분자량 : 86g/ml밀 도 : 0.667g/㎤순 도 : 95%용질 adipcyl chloride 1m. 즉, {H_{2}N(CH_{2})_{6}NH_{2}와 {ClOC(CH_{2})_{4}COCl이 1:1로 반응해서 나 일론 6.6 1mol을 생성하는 반응이다.ⅰ) 우리가 제조한 5% 1.6-Hexanediamine 용액 20ml 중에서 여기에 들어 간 1,6-hexanediamine은 1g이고, 실험에서 사용한 양은 10㎖이다.(밀도를 1로 가정하면 10g)그러면 10g중에서 1.6-Hexanediamine 의 양은20g : 1g = 10g : xx = 0.5g1,6-hexanediamine의 분자량이 116.25g/㎤ 이므로 반응 몰수는 {{ 0.5g} over {116.25g/mol }= 0.0043mol0.0043mol 이다.ⅱ) 우리가 제조한 5% Hexanedioyl chloride 용액 37.4㎖ 중에서 adipcyl chloride가 들어간 양은 1㎖이고, 용매 n-hexane은 36.4ml 였다. 이중 실험에 사용한 양은 10㎖이다.실험에 사용한 10ml 중에서 adipcyl chloride의 양을 계산하여 보면,37.4㎖ : 1㎖ = 10㎖ : xx = 0.267㎖이것의 밀도는 1.259g/㎤, 순도는 98% 이니까 실제 adipcyl chloride의 g수는1.259 g/㎤ 0.267㎖ 0.98 = 0.3299g0.3299g이것의 분자량은 183.020 g/mol 이므로 이것의 반응 몰수는{{ 0.3299g} over {183.024g/mol }= 0.001802mol이다.이렇게 구하여본 반응 몰수에 의해 한정 반응물이 adipcyl chloride 인 것을 알 수 있는데 이 adipcyl chloride에 따라 생성되는 나일론 6.6의 이론 생성량을 구하여 보면,(나일론의 분자량 226.34g/mol)0.001802mol 226.34g/mol = 0.408g0.408g6 수율 계산수율 = {{ 실제 생성량} over { 이론 생성량}~ ~ 100= {{ 0.204g } over { 0.408g }100= 50%D. 결과 및 고찰이번 실험처음 실험에서도 건조전 결정의 무게가 작아서 다시 한번 남은 시약을 가지 고 실험을 하였다. 이 실험에서는 NaOH가 12방울이 들어갔는데 결정의 양이 그 전보다 훨씬 많았다. 하지만 NaOH의 양이 많이 들어갔다고 결 정이 많이 생겼다고는 생각하지 않는다. 실험을 끝내고 남은 시약들을 버리기 위해서 하나의 비커에 시약들을 전부 부었는데 나일론을 생성하 고 남은 용액의 비커에 남은 5% hexandioyl chloride를 붓자 나일론의 결정이 아주 많이 생성되었다. 그것을 보고 나일론은 ,6-hexanediamine 과 hexandioyl chloride이 반응하여 생성된다고 생각한다. 위의 계산에 서도 보면 알 수 있지만 한정 반응물이 adipcyl chloride여서 과량의 adipcyl chloride를 비커에 붓자 많은 양의 나일론 결정이 생성된 것이 다. 이렇게 결정이 용액의 윗 부분에 생긴 것으로 보아 이 반응은 서로 다른 용액의 계면에서 생긴 계면 중합임을 알 수 있는데 이것이 만일 서로 잘 용해시키는 특성을 지닌 것이라면 계면에서 나일론이 생성되지 않았을 것이다. hexandioyl chloride를 증류수에 섞지 않고 n-hexane 용액에 넣은 것도 이것이 물에는 녹지 않는 특성을 가지고 있어서 그랬 는데 1,6-hexanediamine 용액 속에 들어있던 물과 반응을 하지 않아 두 용액의 계면에서 나일론이 생성된 것이다.하지만 여기에서 왜 NaOH를 첨가했는지를 생각해 보았다. 촉매라고 하 기에는 hexandioyl chloride와 1,6-hexanediamine이 빠른 속도로 반응을 하기 때문이다. 참고 자료를 찾아보다가 NaOH의 역할을 찾아 볼 수 있었 는데 그것을 보면, 이 반응의 반응 과정은 amine의 수용액이 acyl hailde의 헥산 용액과 접촉하자마자 볼 수 있을 정도로 분명히 빠르다. NaOH는 diamine이 브뢴스테드 염기로 작용하지 않도록 하기 위해 그리고 비 친핵성 질소를 얻기 위해 염산 부산물을 중성화하기 위 같다.

공학/기술| 2004.03.29| 13페이지| 1,000원| 조회(1,926)

나일론, 나일론6, 나일론6.6

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[정밀화학] 비누 제조 (정밀화학) 평가A+최고예요

1. 실험 목적-에스테르의 비누화반응을 통해 비누를 제조하는 방법을 익히고 그 메카니즘을 이해하며 ingradients의 첨가로 인해 나타나는 비누의 작용을 이해하는데 있다.2. 관련이론-비누화(saponification)는 염기에 의해 추진되는 에스테르의 가수분해이다. 즉 에스테르가 알칼리의 적용으로 가수분해되어 알코올과 산의 알칼리염이 되는 반응이다.RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH또는 에스테르가 일반적으로 가수분해되어 산과 알콜을 생성하는 반응, 곧 에스테르화의 역반응을 말하며 반응 속도는 수산화이온 또는 수소이온에 의하여 접촉적으로 빨라진다.비누화는 비누를 의미하는 라틴어 sapo로부터 유래되었다. 동물에 있는 지방산 에스테르와 식물성 지방의 비누화는 최소한 로마 제국 이전부터 알려져 왔다.긴 사슬 카르복시산의 나트륨 및 칼륨염은 천연 지방과 수산화나트륨 및 칼륨과의 반응에 의하여 얻어지며 이때 이들 염을 비누 라 한다. 다시 말하자면 비누란 고급 지방산, 수지산, 나프텐산 등의 금속염의 총칭으로 보통은 지방산의 알칼리 금속염을 가리킨다. 지방산으로는 카프론산에서 베헨산(탄소수 5에서 22까지)이 쓰인다.그리고 비극성 유기물을 용해시키는 유용하고 재미있는 특성을 가지고 있다. 정상적으로 물에 녹지 않는 유기물질을 미세 내부의 탄화수소 영역에 용해시킬 수 있다. 비누의 표면장력은 낮아서 비누용액의 유화능력과 표면장력의 공동작용으로 표면으로부터 때, 그리이스 그리고 기름알맹이를 떼어내고 이것을 에멀젼화해서 씻어버릴 수 있게 한다. 이 세척작용의 원리는 합성세제에도 적용된다. 수용액 속에서는 일부 가수분해되어 알칼리는 양이온으로 지방산의 긴 사슬 알킬기는 음이온으로 유리되어 있고 높은 표면활성을 나타내고 표면 장력을 떨어뜨려 안정된 거품을 낸다.수용액 중에서 다수의 카르복시산 음이온은 탄화수소 꼬리가 서로 가까워지는 쪽으로 엉키게 되어 정상적인 탄화수소에서 자주 나타나는 van der Waals 인력에 의하여 자신들의 에너지를 감소시키게 된다. 그런데 구 모양으로 엉킨 덩어리의 표면은 극성이 극히 큰 -CO 기에 의하여 점유되며 이 극성기가 용매와 마주대함으로써 OH에 의하여 용매화되거나 양이온에 의하여 짝을 이루게 되는 것이다.비누의 제조는 유지를 수산화 알칼리로써 비누화하여 얻은 비누소지에 향료를 넣어 건조, 성형한다. 더욱 수용액 속에서 긴 사슬 알킬기가 역 전하를 가지고 해리한 것을 역성비누 또는 양성 비누라고 하는데 ,양이온 표면활성제가 이에 해당한다.과다한 염기 사용의 통례적인 관습은 결과적으로 비누를 강한 염기성으로 만든다. 상업상의 비누는 일반적으로 0.1% 이하의 알칼리를 포함한다. 우리는 물 같은 세척제에 의해 과다한 염기를 제거할 수 있다. 하지만 교질 입자의 형성 때문에 비누는 물에서 약간의 용해성을 가지고 있고 비누의 재생은 비누를 용액에 넣어 염류를 분리하는 것과 같이 나트륨염화물을 가진 용액의 이온의 농도를 증가시키는 것을 요구한다.※ 비누화의 종점 조사1) 비누부분을 나뭇가지로 찍어 올릴 때 실 모양으로 늘어난다.2) 두 손가락으로 문지를 때 미끄럽고 엷은 막이 생긴다.3) 투명하고 균일한 것이어야 한다.4) alcohol에 완전히 녹는다.※ 비누의 품질 감별법1) 수분이 많은 것은 모양이 비틀어지고 금이 가서 부서지기 쉽다. 100℃에서 건조시켜 그 무게가 20% 이상 감소하는 것은 좋은 비누라고 할 수 없다.2) 유리된 alkali가 많은 것은 비누 표면이 Na2CO3 가 서리처럼 나와 있고 혀 끝을 대면 자극성을 준다. 비누를 alcohol에 용해하고 phenolphthalein의 alcohol용액을 떨어뜨려서 적색으로 되는 것은 유리된 알칼리가 있는 것이고 진한 적색일수록 좋지 못하다. 이러한 것은 피부는 물론 섬유를 손상시킨다.3) 너무 무거운 것이나 단단한 것은 점토와 녹말이 많이 혼합된 것으로 alcohol에 녹지 않고 남는다.4) 유리 지방분이 많은 것은 표면에 기름기가 있고 포장지를 반투명하게 한다. 이러한 비누는 에테르에 녹일 때에 기름기가 남는다.5) 거품이 많이 나오는 것일수록 좋은 비누라 할 수 있다.3. 실험기구 및 재료가. 재료NaOH : 8.0gZnO : 0.2gPumice : 5.0gPerfume : 0.5gLanolin : 0.5gBorax : 2.0g동물성 지방 50g증류수나. 기구비이커물중탕장치유리막대두꺼운 종이무명천온도계피펫저울4. 실험 방법- 1000ml 비이커에 50g의 동물성 지방을 넣고 물 50ml를 가하여, 물중탕장 치에서 가열하여 약 5분 동안 끓인다. 가열을 하자 동물성 지방은 물에 기 름이 떠 있는 모양으로 녹았다. 여기에 찬물 25ml를 가하여 지방이 굳을 때 까지 혼합물을 냉각시킨다.- 비이커의 지방층에 구멍을 뚫어 가용성 불순물을 포함하고 있는 수용액 층을 따라 낸다. 밑층은 물이고 윗쪽은 노란 기름층이었는데 이는 비중에 의한 차이때문인 것 같았다.- 지방이 생길때까지 이 과정을 여러 번 반복한다.- 위 과정을 반복하면서 50ml 증류수에 수산화나트륨 8g을 천천히 가하여 수산화나트륨 용액을 제조하였다. .- 수산화나트륨이 용해될 때까지 저어주고 용액을 실온으로 냉각시킨다.- 비이커 바닥에 정제된 지방을 넣고 천천히 열을 가하여 녹인다.- 계속 저어주면서 알칼리 용액(수산화나트륨 용액)을 가한다.- 혼합물을 85~90℃까지 가열하고 진한 꿀 같은 조직이 될 때가지 활발하게 젓는다.- 주형(mold)을 만들어 축축한 천으로 박스 안감을 댄다. 비누화 혼합물을 80℃까지 가열하고 산화아연 0.2 g, lanolin 0.5 g, pumice 5.0 g, perfume 0.5 g, borax 2.0 g을 가하고 저어준다.- 혼합물을 잘 젓고 주형안으로 따른다. (일주일정도 보관)- 남은 혼합물을 30분 정도 가열하고 물을 약간씩 가하여 증발 시키고 90℃ 물 100ml를 가하고 잘 저어준다.- 100g의 얼음을 섞어서 40℃로 냉각하고 포화염화나트륨을 침전이 완전히 생길 때까지 가한다.- 30℃정도로 냉각하고 진공 여과하여 soap powder를 분리한다.- 몇 일 동안 충분히 말린 다음 무게를 재고 병에 보관한다.- 수율을 측정한다.5. 결과계산1이론생성량 ⇒ C57O6H10 + 3NaOH → 3C18O2H35Na + C3O3H8· C57O6H10의 분자량 : 891.5g/mol반응 몰수 = {50g TIMES {1mol} over {891.5g}=0.0561mol· NaOH 의 분자량 : 40g/mol반응 몰수 = 8g × {{ 1mol} over {40g }= 0.2mol·C18O2H35Na의 분자량 : 306.5g/mol∴ 한정반응물은 C57O6H10 임을 알수 있다.위의 반응식에서 보면 C57O6H10 : NaOH 가 1 : 3 의 비율로 사용되어야 하므로0.0560mol × 3 = 0.168mol (0.032mol의 NaOH가 과량으로 사용됨)이론 생성량 = 0.168 × 306.5g/mol = 51.492g여기에 첨가된 시약의 양을 더해주면51.492g + 0.2g + 0.5g +2.0g = 54.192g∴이론생성량 = 54.192g2수율계산수율 = {{ 실제~ 생성량} over {이론~ 생성량 }~× ~ 100= {{ 38.864g} over {54.192g }~×~100= 71.76%6. 결과분석 및 고찰이번 실험에서는 조금은 낮은 수율이 나왔다. 비교적 간단한 실험이었으나 수율은 71.76% 가 나왔다. 수율이 이렇게 조금은 낮게 나온 원인을 살펴보면, 동물성 지방을 녹여서 다시 굳히는 과정에 원인이 있는 것 같다. 동물성 지방에 증류수를 가하고 녹여서 다시 증류수를 가해 굳히는 과정에서 충분히 굳지 않아 다소 적은 결정을 가지고 실험을 한 것이 수율이 낮게 나온 원인인 것 같다. 이론적으로는 지방이 완전히 굳으면 유리막대로 구멍을 뚫어서 밑의 용액을 따라냈어야 하지만 우리가 밑의 용액을 따라 내려고 구멍을 뚫었을때는 완전히 굳지 않고 다소 겔(gel)같은 상태였다. 지방이 완전히 굳지 않아서 수분이 많이 빠져 나와 최종 결정의 무게가 낮게 나온 것 같다.비누를 만드는 실험은 이번이 처음은 아니었다. 고등학교 화학시간에 폐식용유를 이용한 비누만들기 실험을 했었는데 그때는 폐식용유에 몇가 지 성분만을 넣고 굳기를 기다려 비누를 만들었던 것으로 생각이 된다. 하지만 이번 비누제조 실험은 동물성 지방을 가지고 실험을 한 것이고 이 동물성 지방은 정제를 해야하기 때문에 증류수를 넣어 가열하고 다시 증 류수를 넣어 굳히는 과정을 하였다. 정제를 하는 것이 동물성 지방에 함 유되어 있는 수용성 불순물을 제거하기 위하여 증류수를 첨가하여 정제 를 한 것이다. 여기에 몇가지 첨가제도 더 넣었는데 이로 인해 고등학교 때 한 실험보다는 조금 더 복잡한 실험인 것 같다.

공학/기술| 2003.05.30| 9페이지| 1,000원| 조회(784)

비누, 제조, 정밀화학

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[정밀화학] 립스틱제조. 평가B괜찮아요

1 서론1 목적널리 알려진 화장품의 한 종류인 립스틱의 제조를 통해 립스틱의 구성 성분과 작 용을 알아 실생활에 응용한다.2 이론Lipstick은 지방성 물질의 조합으로 구성되어 있는데 이것을 비율적으로 혼합시키 면 stick 으로 형성시킬 수 있으며, 충분히 단단하고 고정적이다. 다시 말하면, 립스 틱은 피마자 기름, 밀납, 또는 카나우바(canauba)왁스를 베이스로 한다. 이들은 평상 시에는 단단하지만 압력을 가하면 쉽게 물러지는 성질을 갖고 있으므로 립스틱을 입 술에 바를 때 사용감을 좋게 한다. 즉, 립스틱의 구성물질은 어느 정도의 thixotropy 를 나타내는데 이는 다중 분자간의 힘이 급속히 형성되나 쉽게 분산되는 결과를 보 인다. 그래서 stick의 표면에 마찰을 가하면 분자는 이동하게 되어 유동적이 되고 휴 식기(시간이 지나면)에는 고체화된다.립스틱 제조시 butyl p-hydroxy benzonate를 첨가하는데 이것은 미세 유기물의 재 생기능을 방지하는 보존제 기능을 하기 때문이다. 그리고 보통 립스틱에는 물에 녹 지 않는 안료를 사용한다. 안료 가루를 피마자 기름에 분산시켜 만드는데 안료는 수용성 염료보다 색감이 밝고 강렬할 때가 많다.오늘날의 립스틱 모양은 제 1차 대전 이후에 소개되었다. 초기에는 산-염기 지시 약으로 사용된 카민 (carmine)을 사용하여 붉은 색을 만들었다. 지워지지 않는 립스 틱은 1920년대에 소개되었다. 이러한 립스틱에 사용된 염료는 케이스 속에서는 색이 옅지만 입술에 바르면 반응하여 색상이 진하게 되고, 수시간 동안 지워지지 않고 남아 있게 된다. 이런 제품은 1950년대까지 사용되었다. 1960년대에는 입술에 창백 한 느낌을 주는 립스틱이 유행하게 되어 지워지지 않은 립스틱이 인기를 잃었다.그 후에는 색상이 변색되는 립스틱이 개발되었는데, 그 원리는 에오신 이라는 선 홍색의 산성 색소를 사용하는데 있다. 에오신은 색이 연하지만 입술에 있는 단백질 과 반응하면 선홍색이 짙어진다. 립스틱 상태에서는 이 염료의 색상은 다른 색의 안 료에 의해 감추어져 안료색만 보이게 된다. 그러나 일단 에오신이 함유된 립스틱은 입술에 바르게 되면 진한 선홍색으로 된다. 이와 같이 색상이 변하는 염료는 염기 성에서는 사용할 수 없으므로 산성이 유지되도록 시트르산 또는 젖산 을 첨가한다.하지만 무엇보다 좋은 립스틱이 되기 의해서는 색상이 균일하고, 잘 발라져야 하며, 윤택이 나지만 기름처럼 보여서는 안 되며, 어느 정도 고온에서도 녹지 않고 형태 를 유지해야한다. 그리고 차가운 온도에서도 깨어지거나 부스러지지 않고 사용감이 좋아야하며, 빛, 수분, 공기의 노출에도 안정하고, 독성이 없고 자극적이지 않아야 한다. 맛은 중성이어야 하며, 앞서 말한 것처럼 오일과 왁스, 산화 방지제, 방부제, 향, 안료 등이 혼합되어 만들어지는데 위에서 열거한 모든 작용을 수행해야 한다.2. 실 험(Experimental)가. 실험기기 및 장치1) 실험기기 : 1. 삼각 플라스크(500㎖)2. 비커(500㎖)3. 유리막대(20㎝)4. 교반기5. 중탕기6. 은박지2) 시 약1. beeswax누런 빛을 보이기도 하고 약간은 갈색-노란색빛을 띈다.부드럽고 쉽게 깨진다. 쉽게 으스러진다.벌꿀같고 좋지 않은 냄새가 난다.2. carnauba waxBrazil wax, 단단한 초록빛의 고체, 결정 형상. 특징은 melting시에 좋지 못한 냄새가 나지 않는다.밀도 : 0.99 ~ 0.999mp : 82 ~ 85.5 ℃용도 : 자동차, 마루 wax, 고급 신발의 광택제, carbon paper를만드는데 사용3. lanolinWool fat (양모지)lanolin은 25 ~30%의 물을 포함한다. 이것은 누런 백색이며기름기가 있다. 약간은 악취가 나며 (나지 않는 것도 있다) 대게 물에 잘 녹는다. 일반적으로 benzen, chloroform, ether,carbon disulfide, aceton에 잘 녹는다.4. cetyl alcohol1-Hexadecanol,C16H34O : mol wt 242.43C : 76.26%, H : 14.14%, O : 6.60%백색결정밀도 : 0.811mp : 49℃bp : 344℃대게 물에 녹는다. 또한 alcohol, chloroform, ether에도 녹는다.용도 : 피부를 부드럽게 해주는 화장품, 에멀젼 연화제,coupling agent로 사용5. caster oil옅은 노란색이며 점도 오일이라고 한다.조금 좋지 좋지 못한 냄새가 난다.밀도 : 0.961 ~ 0.963점도 : 6 ~ 8 Poise (at 25℃)6. di-methal3-p-menthanol, l-mentholC10H20O : mol wt 156.25C : 12.90%, H : 12.90%, O : 10.24%밀도 : 0.890mp : 41 ~43℃bp : 212℃물에 잘 녹는다. alcohol, chloroform, ether등에 매우 잘 녹는다.7. butyl p-hydroxy benzoate나. 실험순서 및 방법1. 알루미늄 호일을 가로 세로 10cm이 되게 자른 다음 양쪽을 각각 2cm로접어 둥글게 말아 호일 튜브를 만든다.. 한쪽 끝을 코르크마개로 막아야 하나 준비하지 못해 그냥 호일을직접 구부려 막았다. 말때는 유성펜의 몸통을 이용하였다.2. 비이커에 beeswax(1.6g), carnauba wax(1.0g),cetyl alcohol(0.6g), caster oil(6.2g), lanolin(0.65g)butyl p-hydroxy benzoate(0.007g)을 넣고녹을 때 까지 물중탕으로 가열한다.쉽게 굳으므로 주의하여 가열한다.3. 20mg의 di-methol 첨가.4. 위 혼합물을 1에서 만든 튜브에 넣는다.넣을때 모양에 주의하기 위해 천천히 넣었다.5. 굳어지면 호일 제거 후 무게측정호일을 제거하고 무게를 측정해야 했으나 제거시 묻어나는 립스틱을고려하여 튜브의 무게를 먼저 측정하고 립스틱 완성후 무게에서 튜브 값을 빼 주었다.3. 계산 및 결과(Calculation and results)* Lipstick의 이론값 계산첨가물의 총량 계산.beeswax(1.6g) + carnauba wax(1.0g) + cetyl alcohol(0.6g)+ caster oil(6.2g) + lanolin(0.65g) + di-methal(0.02g)+ butyl p-hydroxy benzoate(0.007g) = 10.077g∴ 10.077g립스틱 튜브의 무게 0.505g* Lipstick의 실험을 통한 무게량9.489g(립스틱 총 무게) - 0.505g(튜브의 무게) = 8.984g∴ 8.984g* 수율계산{8.984g×100 = 84.90%10.077g4. 결과 분석 및 검토(Dscuccon)이번 실험을 통해 얻어진 수율은 84.90%로 높은 수율은 아닌 듯 생각 된다. 처음 튜브를 만들 때 코르크 마개가 없어 한쪽 은박지를 직접 구부려 막았다. 튜브 제조시에는 샐 곳이 없다고 생각하였는데 뒤에 혼합물을 넣을 때 혼합물이 조금 흘러나왔다. 실험의 마지막 과정에서 다 녹은 혼합물을 호일 케이스에 조금씩 여러 차례로 나누어 따를 때 증발 접시나 유리 막대에 조금씩 남아 있는 혼합물을 다 부었더라면 더 만족스런 결과가 나왔으리라 생각한다.이 과정에서 유리막대나 증발 접시에 남아 있는 혼합물은 실온에 조금만 방치해 두어도 금방 굳어버리는 현상을 발견할 수 있었다. 굳은 혼합물을 다시 가열하면 레몬 빛 맑은 용액이 되었다. 이런 과정이 되풀이되다 보니 어느 정도는 굳은 혼합물이 증발 접시나 유리 막대에 남아 있어서 좀 더 높은 수율이 나오지 않은 것 같다.그리고 혼합물을 중탕으로 가열할 때에는 기름과 비슷한 냄새가 나기도 했었다.잘 녹인 혼합물은 레몬 빛을 띠었는데, 이를 알루미늄 호일 케이스에 따를 때에는 이상한 현상이 일어났었다. 케이스에 혼합물을 채웠는데도 시간의 흐름에 따라 액체가 케이스 안쪽 중심 부근에서 조금씩 아래로 밀려 내려가는 것이다. 호일 케이스 안쪽 벽 주변은 액체가 조금씩 굳어가면서 연한 노란색을 띠었지만 중심 부근만은 액체 그대로 이면서 점점 밀려 내려가고 있었다. 여기에 다시 혼합물을 가득 부었더니 처음보다는 덜 하지만 똑같은 현상이 일어났었다. 이런 과정을 3-4회 반복한 결과 중심 부분에만 조그만 홈이 있는 연한 노란색의 립스틱이 완성되었다. 중앙 부분의 혼합물이 굳으면서 내려갔던 이유는 립스틱은 고온에서는 유동적이지만, 그렇지 않을 경우에는 단단한 고체로 존재하는데, 호일 케이스 벽 근처는 중심부분보다 실온의 영향을 더 많이 받아 중심 부분에 비해서 온도가 더 낮아져 상대적으로 빨리 굳게되고, 중심 부분에서는 온도가 서서히 낮아져 상대적으로 분자들의 결합이 더욱 강해지기 때문에 아래로 점점 내려가는 것이라고 생각된다.이번 실험에서 사용되는 밀납은 노랗고 동그란 알약 같았는데, 이것은 꿀벌의 벌집의 주요 성분을 이루고 있는 왁스로 광내는 약, 모형 제조의 재료로 쓰인다. canauba wax는 노란색 비누를 쌀알 크기 만큼 잘게 썰어 놓은 모양을 하고있고, 특이하게도 액체일 것만 같은 cetyl alcohol은 설탕과 비슷했었다. 그리고 menthol은 흰색 고체 가루로 박하향을 내고 있었는데 이는 cooling효과와 soothing효과를 내기 때문에 사용된 것 같다. 라놀린은 물과 섞여도 연고 모양을 유지하고 피부에 흡수되기 쉬우므로 이용된 것 같다.

공학/기술| 2003.05.30| 9페이지| 1,500원| 조회(1,401)

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표준 이력서| 2002.03.19| 2페이지| 500원| 조회(22,148)

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