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화학공학과 학부 실험 유체유동 결과보고서

1. 실험제목 : 유체유동 실험(Reynolds number, 손실두 측정)2. 실험날짜 : 2007년 05월 31일 목요일3. 실험목표유체흐름을 통하여 Reynolds 수의 개념을 이해하고, 층류와 난류, 그리고 전이영역에 대한 유체흐름의 특성을 관찰한다.관 내의 오리피스, 벤츄리, 플랜지, 마노미터 등 관 부속품 근처에서의 유속변화에 따른 압력손실두를 계산하고, 비압축성 유체의 흐름에 대한 특성을 이해하고자 한다.4. 실험방법▶ Reynolds number 구하기(1) 탱크에 물을 채우고 밸브를 열어서 적당량의 물을 탱크 내 관부를 통하게 한다.(2) 잉크를 이용하여 물의 흐름을 관찰하고 스톱워치로 시간을 재면서 그 유량을 측정한다.(3) 밸브로 유속을 변화시키면서 다양한 흐름에서 유량을 측정한다.▶ 손실두 구하기(1) 각 밸브를 열고 pump를 작동시켜 파이프 내의 air를 뺀다(2) 측정하고자 하는 장치의 밸브만을 열고 물을 순환시킨다.(3) 마노미터를 이용 압력차를 측정하고, 출구파이프를 열어 시간과 함께 유량을 측정한다.5. 실험결과▶ Reynolds number 구하기? 물의 온도 : 21℃? 관의 직경 : 0.02m? 21℃ 물의 밀도단위조작 부록6 물의 성질 참조? 21℃ 물의 점도단위조작 부록6 물의 성질 참조거동①층류0.02m997.970.001052.11200.01750.05581061층류②층류0.02m997.970.001052.21200.01830.05841110층류③난류0.02m997.970.0010512.35600.20580.656412477난류④난류0.02m997.970.0010513.35600.22250.709713491난류①(층류)②(층류)③(난류)④(난류)그래프▶ 손실두 구하기의 물,의 시간마찰의 영향을 고려한 Bernoulli 식( ※난류에서)21℃ 물의 밀도단위조작 부록6 물의 성질 참조평균▶ Full Name 5개 조사?Reynolds number 실험에서① 운동점도(kinematic viscosity)② 임계유속(critical velocity)③ 난류(turbulent flow)④ 층류(laminar flow)⑤ 전이영역(transition region)?손실두 측정 실험에서① 플랜지(flange)② 오리피스미터(orifice meter)③ 벤츄리미터(venturi meter)④ 피토관(pitot tube)⑤ 로타미터(rotameter)▶ 뉴튼유체와 비뉴튼 유체의 전단응력과 속도구배의 관계? 뉴튼유체(Newton Fluid) : 단순한 선형관계(원점을 지나는 직선)를 따르는 유체? 비뉴튼유체(non-Newton Fluid) : 뉴튼 유체와 거동이 다른 유체?Bingham 가소성 유체(plastics) : 전단응력이 문지방값을 넘어야 흐르기 시작하는 유체.그 이상에서는 선형 또는 거의 선형이 된다. 하수 슬러지와 같은 액체?Pseudoplastics(유사가소성 유체) : 원점에서 시작되지만, 전단이 작을 때는 위로 볼록해졌다가전단이 커지면 거의 선형이 된다. 고무 라텍스와 같은 것.?Dilatant Fluid(팽창성 유체) : 전단이 작을 때는 아래로 오목해졌다가 전단이 커지면 거의직선이 된다. 유사와 모래를 채운 에멀션의 거동.▶ 관 규격? 파이프의 벽두께 - Schedule nember10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160의 열가지 규격번호단위조작 부록 3 : Dimensions, Capacites, and weights of Standard Steel Pipe? 튜브의 치수(외경) - BWG(Birmingham wire gauge)24(아주 얇은 것)에서 7(아주 두꺼운 것)까지 있다.단위조작 부록 4 : Condenser and Heat-Exchange Tube Data6. 고 찰유체유동을 배운지 한학기밖에 안됐는데, 벌써 많은 부분을 잊어버렸다. 이번학기 화학공업실험을 들으면서 대부분 실험이 물질전달과 열전달, 아직 다 배우지 못한 과목이어서 힘들었었는데, 이번 유체유동실험은 예전에 배운 내용이고, 실험도 비교적 간단하여 결과보고서를 쓰는데 큰 어려움은 없었다.레이놀드수 측정실험에서 층류와 난류의 흐르는 모습을 직접 눈으로 관찰하고, 그때의 데이터를 가지고 레이놀드 수를 구해봤더니 별 오차없이 정확한 값이 나왔다. 레이놀드수의 용도와 유용성에 대해 알게 되었다.

공학/기술| 2007.11.07| 4페이지| 1,000원| 조회(407)

실험, 유체유동, 화학공학과, 결과보고, 학부

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Reduction chlorobenzaldehyde of NaBH4

1. 실험제목: Reduction chlorobenzaldehyde of NaBH42. 실험목표: 유기합성에서 중요한 산화환원반응 중 환원반응을 이해하고 환원반응실험을 통해 기초지식과 실험방법을 익히고 그에 대한 원리를 이해한다.3. 실험준비(1) 초자- Round flask, Pipette, Beaker, Magnetic bar, Filter paper, Stirrer(2) 시약- 4-chlorobenzaldehyde, NaBH4,MgSO4, Ethanol, Ethylene ether(3) 분석기기- TLC plate, UV detector4. 실험방법 :(1) 잘 건조된 플라스크를 준비한다.(2) 4-chlorobenzaldehyde와 EtOH (solvent), NaBH4의 양을 계산한 후 저울을 이용하여 무게를측정하여 순서대로 넣는다.?위에 표에서 4-chlorobenzaldehyde을 200mg 넣을 때 나머지 빈칸을 채워 예비보고서에 써올 것. 1:0.5의 몰 비로 계산한다.(3) Magnetic bar를 넣고 15분 교반 후 물(solvent 1/3당량)을 넣고 15분 더 반응한다.(4) EtOH를 제거하기 위해 evaporation한다.(5) Ether와 물을 넣고 용해도 차이를 이용하여 extraction한다.(6) MgSO4를 이용하여 물을 제거한다.(7) Filter paper를 이용하여 여과한다.(8) Evaporation하여 ether를 제거한다.(9) 남은 물질의 무게를 측정하여 생성물의 수율을 계산한다.(10) TLC 분석으로 생성물을 확인한다4-chlorobenzaldehydeNaBH4Ethanol4-chlorobenzyl alcoholFw140.45 mg/mmol37.81 mg/mmol-mmol1.424 mmol0.712 mmol1.6mlWt200 mg26.92 mg-eq10.5-5. 분석방법: TLC분석(Thin-Layer Chromatography)6. 실험이론: (1) 환원반응산화-환원반응은 좁게는 산소를 갖는 것과 잃는 것으로, 수소를 잃는 것과 갖는 것으로 설명할 수 있다. 하지만 넓게는 산화란 원자, 분자, 이온 등이 전자를 잃는 것을 말하며, 환원이란 원자, 분자, 이온 등이 전자를 얻는 것을 말한다.공유결합 물질이 관여하는 산화-환원반응은 단순히 전자의 흐름만으로 설명하기가 어렵기 때문에 산화수라는 개념을 사용한다. 산화수란 공유전자쌍이 그것을 더 세게 끌어당기는 원자에 속해 있다고 가정할 때, 원자가 갖는 전하를 말한다. 산화수가 감소하면 환원됐다고, 산화수가 증가하면 산화됐다고 말한다(2) 카르보닐 화합물의 환원반응 메카니즘카르보닐 화합물의 환원반응은 NaBH4 또는 LiAlH4 로부터의 "hydride ion(H-)"의 Nucleophilic addition으로 설명할 수 있다. (위 그림 참조) 카르보닐 그룹의 환원반응의 세부사항을 설명하기는 매우 복잡하지만, LiAlH4와 NaBH4는 마치 nucleophilic addition reaction의 hydride ion donor와 같은 역할을 한다. 위의 그림에서와 같이 NaBH4로부터 hydride ion을 addition한 후 물이나 수용액상태의 산을 가함으로써 tetrahedral alkoxide intermediate를 얻게 되고 최종적으로 alcohol product를 얻게된다.(3) TLC분석의 원리와 방법, Rf값? TLC(Thin-Layer Chromatography) - 박층크로마토그래피종이크로마토그래피와 같은 목적으로 사용한다. 흡착제로는 사용목적에 따라 실리카겔, 산화알루미늄, 섬유소말, 이온교환셀룰로오스 등이 쓰인다.이 방법은 종이크로마토그래피에 비해 전개 시간이 짧고, 분리 능률이 양호하며, 강한 산?염기나 강렬한 시약등을 발색시약으로 사용할 수 있는 특징을 지니고 있다. 유기화합물의 분리?정제?정량?순도 검정?반응이나 대사과정의 추적?무기이온분석 등 응용범위가 넓다. TLC는 매우 손쉽고 빠르게 할 수 있어서 혼합물 조성의 1차적인 분석방법으로 사용되고 관 크로마토그래피(Column Chromatography)를 위한 최적의 elution solvent를 찾는데도 유용하게 사용되며 특히 아주적은 양으로도 분석할 수 있는 점이 장점이다.TLC는 이 물질이 동일 물질인지를 쉽고 빠르게 알 수 있는 분석방법이다. TLC의 고정상은 silica or alumina 같은 흡착물질이다. 고정상에 적당한 용매를 흘려준다. TLC 기판에 spotting 된 물질은 이동상인 용매와 고정상인 흡착물질에 의해 경쟁이 일어나서 물질이 분리가 된다.샘플은 이동상의 용해도와 고정상과 흡착정도가 달라서 물질이 이동이 된다. 이동거리는 고정상과 이동상에 따라 물질마다 고유의 값을 갖는다. 이런 변화는 이동상에 의해 조절된다. 특정한 실험조건에서 화합물의 이동성은 Rf값으로 정량적으로 표현된다.? Rf (Retention factor)각 물질마다 특정한 용매조성에서 얼마나 멀리 이동한가를 나타낸다. 이 값이 근접하거나 같으면 이 물질이 동일한 물질임을 알 수 있는 지표이다. Rf는 용질이 이동한 거리(DA)를 용매가 이동한 거리(DS)로 나눈 값으로 정의한다.(DA=각 용질이 이동한 거리, DS=용매가 이동한 거리)(4) 유기합성의 분석방법1. 크로마토그래피? 크로마토그래피의 원리크로마토그래피는 이와 같이 시료들이 섞여있는 혼합액을 이동상과 함께 정지상에 흘려보내면 시료의 특징에 따라 통과하는 속도가 다르다는 점을 이용해 시료를 분리해내는 방법이다.? 종이크로마토그래피종이에 검은 수성 사인펜으로 점을 찍은 후 수직으로 세워놓고 아래 부분이 물에 잠기도록하면 물이 종이를 따라 올라가면서 사인펜 속의 색소가 분리된다. 이때 종이처럼 고정되어 있는 물질을 정지상이라 하며, 물과 같이 위로 이동하는 물질을 이동상이라 한다. 색소들은 저마다 물을 따라 올라가는 속도가 달라 분리가 가능하다.? 관크로마토그래피관크로마토그래피의 경우, 관 속에 정지상으로 쓰일 물질을 채우고, 그 위에 시료혼합액과 함께 이동상을 흘려주면 정지상 사이사이로 시료혼합액과 이동상이 내려가게 된다. 이때도 역시 잘 흘러내려가는 시료가 있고 그렇지 못한 시료도 있어 통과 속도에 차이가 생긴다. 따라서 같은 길이의 관을 통과하는데 걸리는 시간이 시료마다 다르고, 이 시간 차이를 이용해 시료를 분리할 수 있다. 예를 들어 가장 빠른 수중 생물 중 하나인 새치와 사람이 바다에서 해류를 따라 200m 거리를 헤엄친다고 생각하자. 새치는 200m를 금방 도착할 것이고 사람은 그보다 늦게 도착할 것이다. 이때, 바닷물을 이동상, 바위나 해초 등 바다 속에 박혀 방해를 주는 것들을 정지상이라 할 수 있다. 새치는 이동 속도가 빠른 시료이고 사람은 이동 속도가 느린 시료라 할 수 있다.

공학/기술| 2007.11.07| 4페이지| 1,000원| 조회(703)

reduction, NaB, chlorobenzaldehyde

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화학공학과 학부 실험 CSTR 결과보고서

■ 실 험 제 목- 연속교반 액상반응기( CSTR )을 이용한 속도식 측정■ 실 험 목 적- Ethyl acetate와 NaOH를 CSTR에서 반응시킬 때 유출속도를 구하여 반응속도상수와 반응차수를 구하여 반응 속도식을 완성한다.■ 실 험 이 론- 이 실험에서0.1㏖(1ℓ)와 NaOH 0.1㏖(1ℓ)를 각각 1번과 2번 탱크에 집어넣어서 각각의 조건에 맞게 실험조건을 맞춰준 후 이들을 반응시키고 이 반응물들이 CSTR 반응기에서 나온 것을 염산으로 적정한다. 이때 염산도 0.1㏖로 희석시켜서 사용한다. 이유는 강염산으로 적정을 직접하면 위험도 따르고 정확한 적정이 어렵기 때문이다. 이 반응기를 운행시킬 때 적정높이의 속도를 맞추어 주는 것이 오차를 줄이는데 상당한 도움이 된다. 이때 반응기에서 나온 물질이 그 온도가 높기 때문에 반응이 계속되는 것을 막기 위하여 물 20㎖와 반응기에서 채취한 용액 20㎖를 반응시킨다. 즉, 20㎖+물20㎖에 적정. 그러므로 mv = m'v'로 적정해서 나온 값을 (40㎖×분몰 = 0.1㏖× 적정부피) 즉 분몰이 나오는데 이것은 희석된 양이기 때문에 원래의 분몰을 구하려면 여기서 나온 값에 2를 곱한값과 같다.(분몰× 2 = Product)여기서 구해야 할 값은에서 K와 n을 구하기 위한 값이기 때문에 이것을 양변에 로그로 취하면■ 실 험 방 법1. 각 10L의 0.1M CHCOOCH와 0.1M NaOH를 제조 후 반응수조에 넣음.? 만드는 방법- 0.1M CHCOOCH( 99 wt% Mw=88.1 g/mol d=0.9g/ml )① 11L의 0.1M CHCOOCH(aq)를 만들기 위해 CHCOOCH의 농도를 99%라 가정후 필요한 양을 측정한다.②③ 1L 매스실린더에 우선 증류수를 약간 채운 후 CHCOOCH를 118.67g 넣고 증류수를 부어 CHCOOCH(aq) 1L를 만든 후 반응수조에 채움.④ 1L 매스실린더에 증류수를 채워 반응수조에 부어서 11L의 0.1M CHCOOCH(aq)을 만든다.- 0.1M NaOH( 98wt% Mw=40g )① 11L의 0.1M NaOH(aq)를 만들기 위해 NaOH(s)의 농도를 98%라 가 정후 필요한 양을 측정.②③ 전자저울에 기름종이를 깔고 0점 조절 후 NaOH(s) 44.90g을 측정.④ 측정한 NaOH(s) 40g을 비커에 잘 털어넣고 증류수를 부어 용해시킴.⑤ 비커의 NaOH(aq)를 1L 매스실린더에 넣고 증류수를 부어 NaOH(aq) 1L를 만든 후 반응수조에 채움.⑥ 1L 매스실린더에 증류수를 채워 반응수조에 부어 NaOH(aq) 11L를 만든다.2. 유량조절기를 이용 반응물의 유량을 조절하여 반응기에 투입.?조건 1. NaOH 60 ㎖/min, CHCOOCH60 ㎖/min?조건 2. NaOH 60 ㎖/min, CHCOOCH70 ㎖/min3. 반응 생성물들을 각각 준비된 삼각 플라스크에 담는다.- 5분동안 반응 생성물을 받아 깨끗하게 씻은 삼각플라스에 담는다.4. 반응물을 담은 플라스크에 증류수를 20㎖넣는다.- 반응 생성물을 담은 삼각플라스크에 준비한 증류수 20㎖를 넣는다.(미리 준비한 물로 급냉하여 반응이 계속되는 것을 막는것. 그리고 정확한 적정값을 얻어내기 위해 희석하는 것.)5. 생성물을 담은 삼각플라스크에 페놀프탈레인 지시약을 넣는다.- 생성물에 남은 NaOH로 인해 붉은색을 나타낸다.6. 0.1M HCl로 적정.① 삼각플라스크안에 작은 마그네틱바를 넣어 잘 섞이도록 저어준다.② 뷰렛에 0.1M HCl을 채우고 삼각플라스크에 조금씩 떨어뜨려 적정한다.③ 생성물의 색이 무색이 될 때까지 적정한다.④ 위의 과정을 동일한 값이 나올때까지 반복 후 0.1M HCl의 부피를 측정.7. 얻은 Data를 이용하여 반응속도식 완성.■ 실 험 결 과반응식을 나타내면반응 속도식을 나타내면(= 온도항= 농도항)즉, 반응속도 상수()와 반응 차수(n) 값을 구하면 된다.반응물의 mole balance 식을 세우면유입량 - 유출량 - 소모량 = 축적량 ⇒정상상태 가정하면 ⇒같은 방법으로 B에 대하여 정리하면1:1의 반응식을 가지므로 rA = rB즉 유속을 다르게 하여 두 개의와값을 구한다.에와를 넣어 연립하여와 n값을 구한다.∴반응 속도식을 완성할 수 있다.실험조건( 교반속도 70rpm 반응기 부피 1080ml )산 염기 적정NV=N'V': NaOH 유입농도: Ethyl Acetate 유입농도: NaOH 유출농도: Ethyl Acetate 유출농도: NaOH 유입속도: Ethyl Acetate 유입속도: reactor volume (1080ml)? 적정량조건1 NaOH:60ml/minEthyl Acetate:60ml/min조건 2 NaOH:60ml/minEthyl Acetate:70ml/min당량1.8ml1.4ml? 실험1NaOH의 유출농도()NaOH(aq)의 유입속도= 60㎖/minEthyl acetate(aq)의 유입속도= 60 ㎖/minMV = M'V'20 ml×= 0.1 M× 1.8 ml∴= 0.009 MEthyl acetate의 유출농도 ()반응속도? 실험 2NaOH의 유출농도()NaOH(aq)의 유입속도= 60 ml/minEthyl acetate(aq)의 유입속도= 70 ㎖/minMV = M'V'20ml ×= 0.1M× 1.4 ml∴=0.007 MEthyl acetate의 유출농도 ()반응속도 r속도상수와 반응차수위의 과 에서 얻은data를 위식에 대입하고, 각각의과값을 plot하고 외삽함으로써 기울기와 y절편을 구할 수 있다. 그러면, 기울기는 반응차수인이 되고, y절편으로 반응차수를 구할 수 있다.구분속도비60 : 60-0.00456M/min0.0090M-5.390-4.71160 : 70-0.00471M/min0.01469M-5.358-4.221따라서, 반응차수 및 속도상수는 다음과 같이 구해진다.그러므로 반응속도식은 다음과 같이 쓸 수 있다.■ 고 찰- 이 실험은 CSTR을 이용해 반응을 하고 실험 값들을 이용해 반응속도에 대해 알아보는 실험이었다. 처음에 ethyl acetate와 NaOH의 농도를 계산해 실험하고자 하는 양만큼 탱크 A, B에 잘 넣어주고 반응기를 작동시켜 어느 정도 반응이 일어나면 유출 출구로부터 나오는 반응액을 받아 물과 함께 혼합한 후 HCl로 적정하여 농도를 분석하는 것이 이 실험의 가장 주된 내용이었다.

공학/기술| 2007.11.07| 6페이지| 1,000원| 조회(527)

실험, 결과보고서, CSTR, 화학공학과, 학부

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화학공학과 학부 실험 기체확산 결과보고서

■ 실 험 제 목- 기체 확산 실험■ 실 험 목 적- 기체 분자 확산 계수를 측정하여 물질 전달 이론의 이해를 돕고자 한다. 대류 현상이 없는 경우에 물질 전달 속도를 직접 측정하고 기체의 분압법칙을 이용하여 분압으로 표시된 농도차를 계산하여 Fick's law에 적용하여 정지상 기체에서 확산 계수를 측정하고 이를 통하여 온도가 확산 계수에 미치는 영향을 관찰한다.■ 실 험 방 법① 실험기기의 작은 공기 펌프의 튜브를 T자 유리관에 수평한 관의 한쪽에 연결한다.② T자 유리관의 아래쪽이 물에 잠기게 항온조에 물을 채워 48℃로 유지하게 조절한다.③ 주사기를 사용하여 시료(acetone)를 T자관에 주입한다.④ 공기 펌프를 켜 공기에 흐름으로 증발한 아세톤을 관 밖으로 서서히 밀어 내게 한다.⑤ 확대경을 이용하여 일정 시간(10분) 동안 증발된 높이를 측정한다.⑥ 10회 측정하여 이를 통하여 주어진 조건들을 이용하여 acetone의 기체 확산 계수를 측정한다.⑦ 계산한 값과 문헌의 이론값을 비교, 고찰한다.■ 실 험 결 과시간(s)길이(cm)L-Lot/(L-Lo)16005.22.0300212005.32.1571318005.62.4750424005.72.5960530005.952.751090636006.12.91240742006.33.11350848006.53.31450954006.83.6150010600073.81580● Graph▶ L-Lo Vs. time▶ L-Lo Vs. time/(L-Lo)●기체 확산계수 D의 계산① 실험조건② S는 앞의 ( L - L0) 와 t / ( L - L0) 의 관계 그래프에서 기울기로 구해지지만 기울기값이 s 이다. 따라서 위의 그래프에서 기울기 값을 읽으면 676.03s/cm2가 나온다.③ 이상기체 상태 방정식을 이용하여 273.15K, 1atm에서?④ 321K, 73kN/m2에서을 위와 같은 방법으로 구하고 CA 와 대수평균하여 CB를 구한다.?: 실험조건 321K, 73kN/m2 에서?:⑤를 이용하여를 구한다.⑥ 식을 정리하면 기체 확산 계수 D는 s 구하는 식을 이용하여 계산 가능하다.식을 이용하면 D를 구할 수 있다.■ 고 찰- 이번 실험은 10분마다 아세톤이 증발하는 높이를 측정하는 비교적 간단한 실험이다. 아직 물질전달 과목을 수강하지 않은 3학년이어서, 실험이론과 실험내용에 대한 이해가 많이 부족하지만, 기존에 있는 자료를 이용하여 결과보고서를 작성하였다. 다음학기에 수강하게될 물질전달 수업에 많은 도움이 될 것이다.

공학/기술| 2007.11.07| 3페이지| 1,000원| 조회(528)

실험, 결과보고서, 기체확산, 화학공학과, 학부

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화학공학과 학부 실험 접촉각측정 결과보고서 평가A좋아요

■ 실 험 제 목- 접촉각 측정 실험■ 실 험 목 적- 접촙각의 정의와 방법을 이해하고 표면 에너지를 구한다.■ 실 험 방 법1. 접촉각을 측정하는 실험 장치와 측정하고자 하는 용액을 준비한다.- 물(water), Ethylene glycol, α- bromonaphthalene 을 준비.2. 실험 장치 위에 얇은 유리판을 놓고 그 위에 주사기를 사용하여 물 한 방울을 부드럽게 떨어뜨린다.- 물방울의 양은 주사기가 15마이크로미터 전진할 때 맺힌 것으로 한다.3. 실험 장치를 이용 접촉각을 측정한다.- 각을 측정할 때는 여러 가지 나사를 조절하여 초점을 맞추고 그 값을 정확히 읽는다.4. 같은 방법으로 2회 더 측정한다.- 3회 측정값의 평균을 사용한다.5. Ethylene glycol 과 α-bromonaphthalene 도 위와 같은 방법으로 접촉각을 측정하여 그 값을 기록한다.6. 측정값과 참고자료 및 이론식을 이용하여,,,,를 계산한다.■ 실 험 결 과1. 접촉각 측정 결과(단위:도)용매 횟수123평균α-bromonaphtalene ()42°49°50°47°Water ()55°48°45°49.3°Ethylene glycol ()48°47°44°46.3°2.,,,,계산? 참고자료와 사용되는 식 (단위 : dynes/cm)α-bromonaphtalene(비극성)44.644.6000Water(극성)72.621.651.025.525.5Ethylene glycol(극성)48.329.319.03.030.13. 표면에너지의 계산①값을 구하려는 것이므로, 우선 비극성 용매인 α-bromonaphtalene()으로를 구한다.에서비극성이므로는 0이 된다. 정리하면②의 값을 알기 위해서는에서처럼의 값을 알아야 하므로 이는 극성용매에서 구하여 연립방정식으로 풀 수 있다.(a) Water()이 식에 주어진 data와 실험에서 측정한 값을 대입하여 풀면,정리하면,(b) Ethylene-Glycol()이 식에 주어진 data와 실험에서 측정한 값을 대입하여 풀면,정리하면,③ (a)와 (b)의 최종식을 연립하여 풀면,∴■ 고 찰- 이번 실험은 액체의 접촉각을 이용한 고체의 표면에너지의 측정실험이었다. 실험은 비교적 간단해 보였으나, 실험 중 접촉각의 측정 현미경 사용 시 중앙선을 맞추기가 좀 힘들었고 주사기로 정확한 양의 용액을 떨어뜨리기가 어려웠다.Water의 접촉각은 우리가 예상했던 것보다 무척 작게 측정되었고 α- bromonaphthalene 과Ethylene glycol역시 정확히 측정되지 못했다. 또한 3번의 측정결과가 조금씩 달랐다.이는 참고자료를 보고 예측한 결과와 다른데, 이는 접촉각에 영향을 미치는 인자들의 영향이 상당히 큰 것으로 보인다. 접촉각에 영향을 미치는 인자로는 온도, 시간, 방울크기, 환경, 표면거칠기 등이 있는 데, 이를 토대로 오차원인을 분석해 보았다.① 온도 - 측정 장소가 공개된 장소이므로 미세한 온도의 차이로 오차가 생길 수 있다.② 시간 - 측정 오차를 줄이기 위해서는 액체방울을 떨어뜨린 후 바로 측정을 해야 하나 현미경의 각도를 맞추는 등의 이유로 시간이 흘러 오차의 원인이 될 수 있다.③ 방울크기 - 방울의 크기를 일정하게 하기 위해 정밀기기를 사용하여 주사위를 20㎛ 이동시켜 그 액체방울을 떨어뜨렸으나 정밀기기 사용 미숙 및 손떨림 등의 이유로 인해 오차가 있을 수 있다.④ 표면거칠기 - 측정 시마다 다른 유리판을 사용하여 표면거칠기의 차이가 있을 수 있다.⑤ 환경 및 측정자의 오류- 측정 시마다 다른 측정자가 실험을 하였으므로, 측정자에 따라 접촉각 측정에 차이가 있을 수 있다.- 접촉각 측정 시 액체와 현미경의 중앙점을 제대로 맞추지 못하여 오차가 발생하였을 것이다.- 액체를 떨어뜨렸을 시 충격이 전해져 접촉각 측정에 영향을 줄 수 있다.즉, 접촉각을 정확하게 측정하기 위해서는 위의 인자들을 정확하게 통제할 수 있는 환경에서 측정하여야만 정확한 값을 얻을 수 있으리라 생각된다.- 이번 실험을 통해 액체와 고체에 따라 또 그 종류에 따라 액체가 방울이 맺히는 것이 틀리다는 것을 알았고, 방울이 맺히는 현상에 대한 많은 사실을 알게 되었다. 또한, 비온 뒤 물방울이 맺히는 이런 사소한 현상도 다시 한번 생각해보게 되는 좋은 기회가 되었다.? 실생활 응용의 예- LCD제조에서 접촉각을 측정해서 세정의 효과를 평가한다. LCD는 고분자로 만들어진 재료로서 mesogen들이 어떻게 나열하냐에 따라서 색의 변화가 있다. 여기서 mesogen들이 일직선상으로 나열하지 않고 약간의 각도로 삐틀어져 있어서 백라이트에서 나오는 빛을 한 픽셀안에 있는 고분자가 빛을 받아서 나올 경우 어느 특정 각 이상에서는 안보이는 사각이라는 것이 생긴다. 따라서 이것을 없애기 위해 접촉각을 측정한다.

공학/기술| 2007.11.07| 5페이지| 1,000원| 조회(616)

실험, 결과보고서, 화학공학과, 촉각, 학부

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