[실험레포트] 입도분석실험 예비+결과레포트

소개글

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) pH
2) 등전점
3) 제타 포텐셜(Zeta Potential)
4) 동적 광 산란법(Dynamic Light Scattering)

3. 사용 시약 및 장치

4. 실험 방법

5. 실험 결과

6. 토의

7. 참조 문헌

본문내용

1. 실험 목적
pH에 따른 입자의 제타포텐셜과 크기를 구해본 뒤 이들의 관계를 이해한다.

2. 실험 이론
1) pH
pH는 산과 염기의 강도를 나타내는 척도로써, 수소이온의 해리 농도를 로그의 역수를 취해 나타낸 값이다. 7을 기준으로 값이 작으면 산성, 크면 염기성이라 한다.

2) 등전점
pI로 약기하며, 단백질과 같이 음이온단과 양이온단을 동시에 함유하는 양성 전해질의 알짜 전하량이 0이 되는 pH값을 말한다. 같은 의미로, 양성의 전해질이 용액 중에서 전해할 때 일부는 산으로써 다른 일부는 염기로써 전해하여 두 가지의 양이 같아지는 pH를 말한다. 또한 콜로이드 입자의 전하부호 및 양도 pH의 영향을 받는데 전하가 전체적으로 0이 되는 pH를 등전점이라 한다. 등전점에서는 응집이나 거품일기 등의 현상을 볼 수 있고, 콜로이드 상의 입자는 콜로이드의 분산을 유지하는데 중요한 역할을 하는 정전기력을 가진다. 콜로이드 입자의 표면은 표면에 있는 작용기의 이온화와 주위 용액으로부터의 이온흡착 때문에 정전기적 전하를 얻는 경향이 있다. 또한 점토와 같은 콜로이드 상 미립자는 미립자 격자 내부의 이온의 부족으로 정전기적 전하를 갖게 된다. 단백질 입자와 미생물 같은 친수성 콜로이드는 콜로이드 상 표면에 있는 아미노기와 카르복실기와 같은 작용기의 이온화에 의해 전하를 띄게 된다.
위에서 설명된 여러 가지 상황에 대해 (+)이온과 (-)이온을 띄겠지만, 등전점에서는 두 양이 같아 결과적으로 알짜 전하량은 0이 된다. 따라서 등전점에서는 제타전위는 0이며 전기영동의 이동성을 갖지 않는다. 그래서 입자는 일반적으로 전기적 중성이라 설명되며 전기 영동적으로 비활성이기 때문에 등전점에서 응집이 일어나고 일어나지 않더라고 이 점에서 가장 안정성이 낮다. 등전점을 구하는 식은 다음과 같다.

참고 자료

J.M.Smith, H.C.Van Ness, M.M. Abbott, M.T. Swihart, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics(8th ed.)”, McGRAW-Hill education(2018)
Peter Atkins, Julio de Paula, “Atkins’ Physical Chemistry (10th ed.)”, Oxford(2014)
표준일반화학실험(제 7개정판), 대한화학회(2016)
입도분석(particle analysis) 실험 매뉴얼
http://www.wikipedia.org/