소개글
"산화 환원 표백"에 대한 내용입니다.
목차
1. 표백제의 개요 및 원리
1.1. 표백제의 정의와 종류
1.2. 표백 원리
1.2.1. 산화 표백
1.2.2. 환원 표백
1.3. 표백제의 선택과 주의사항
2. 산화-환원 적정을 이용한 표백제 분석
2.1. 염소계 표백제의 HOCl 농도 분석
2.2. 산소계 표백제의 H₂O₂ 농도 분석
3. 아두이노를 이용한 표백력 비교
3.1. 조도계 제작
3.2. 합성 및 천연 표백제의 표백력 비교
4. 실험 결과 분석
4.1. 염소계 표백제의 HOCl 농도 결과
4.2. 산소계 표백제의 H₂O₂ 농도 결과
4.3. 표백력 비교 결과
5. 참고 문헌
본문내용
1. 표백제의 개요 및 원리
1.1. 표백제의 정의와 종류
표백제는 섬유나 종이 펄프의 셀룰로오스 섬유 내에 물리적, 화학적으로 부착된 유색 화합물을 분해하거나 탈색하여 하얗게 만드는 약제이다. 표백제는 크게 염소계 표백제와 산소계 표백제로 나뉜다.
염소계 표백제는 차아염소산(HOCl)의 산화작용을 이용하는 것으로, 환경호르몬으로 알려진 다이옥신 등의 부산물이 발생할 수 있어 사용이 규제되고 있다. 대표적인 염소계 표백제로는 가정용 락스가 있다.
산소계 표백제는 과산화수소(H2O2)의 산화작용을 이용하는 것으로, 환경에 미치는 영향이 적고 염색물의 변색이 적은 장점이 있다. 대표적인 산소계 표백제로는 과탄산나트륨, 염소계 표백제보다는 상대적으로 약한 표백력을 가지고 있다.
이처럼 표백제는 섬유 표백뿐만 아니라 식품 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 중요한 화학물질이다.
1.2. 표백 원리
1.2.1. 산화 표백
산화 표백은 표백제에 함유된 산화제가 섬유나 종이 펄프 내의 유색 화합물을 화학적으로 분해하여 탈색하는 방식이다. 염소계 표백제와 산소계 표백제가 대표적인 산화 표백제이다.
염소계 표백제에는 차아염소산 소듐(NaOCl)이 주성분인데, 물에 녹아 가수분해 반응을 일으켜 수산화 소듐(NaOH)과 차아염소산(HOCl)으로 전환된다. 이 차아염소산이 강력한 산화력을 발휘하여 섬유나 종이 펄프 내의 유색 화합물을 산화 분해한다. 이 과정에서 차아염소산은 클로라이드 이온(Cl-)과 물로 환원된다.
NaOCl(aq) + H2O(l) → NaOH(aq) + HOCl(aq)
HOCl(aq) + H+(aq) + 2e- → Cl-(aq) + H2O(l)
산소계 표백제에는 주로 과산화수소(H2O2)가 함유되어 있다. 과산화수소 또한 강력한 산화력을 가지고 있어 유색 화합물을 산화 분해하여 섬유나 종이를 하얗게 만든다. 과산화수소는 산소와 물로 환원된다.
H2O2(aq) → O2(g) + 2H2O(l)
이처럼 산화 표백제는 강력한 산화력을 이용하여 섬유나 종이 펄프 내의 유색 화합물을 분해하고 탈색하는 원리로 작용한다. 다만 이 과정에서 섬유가 약해지거나 변색될 수 있어 적절한 사용이 필요하다.
1.2.2. 환원 표백
환원 표백은 섬유나 종이 펄프의 셀룰로오스 섬유 내에 물리적, 화학적으로 부착된 유색 화합물을 화학적으로 환원하여 탈색하는 것이다. 주로 이산화황, 아황산염, 하이드로설파이트 등의 환원제를 사용한다.
환원 표백은 섬유나 종이 펄프에 존재하는 발색단을 환원시...
참고 자료
화학교재연구회, 일반화학실험, 사이플러스, 2017, p117~p119
https://www.google.co.kr/?gfe_rd=cr&ei=-S9HV46tDejO8gf
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