수용액의 표면 장력 및 임계 마이셀 농도 측정

소개

"수용액의 표면 장력 및 임계 마이셀 농도 측정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 도구와 시약
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 토의
7. 결론
8. 참고자료

본문내용

1. 실험 목적
-액체 분자 사이의 상호작용을 이해하고, 수용액의 표면 장력을 측정해 계면활성제의 임계 마이셀 농도를 측정한다.

2. 실험원리
- 액체 분자 사이의 상호작용
액체 분자 사이의 응집력은 표면 장력으로 알려진 현상의 원인이 된다. 표면의 분자들은 용액 내부에 있는 분자들과 달리 한 면이 외부로 노출되기 때문에 더욱 강하게 응집한다. 결과적으로 표면에 "필름"이 형성되면서 물체가 물속에서 움직이는 것보다 표면을 통해 움직이는 것이 더 어렵게 된다. 같은 상황이 함께 혼합되지 않는 두 액체의 경계면에도 적용된다. 이 경우 계면 장력(interfacial tension, IFT)이라는 용어가 사용된다. 액체-기체인 경우 표면장력이라고도 부르며 표면 및 계면 장력에는 여러 가지 단위가 있고, 일반적으로 mN/m (이는 dynes / cm 와 같음)가 사용된다.

< 그림 중략 >

이때 표면 장력의 크기와 용액의 이온 농도의 사이에는 관련이 있으며 위 그래프와 같이 선형 관계식을 보인다.

- 힘 장력계(force tensiometer)를 이용한 측정
표면 및 계면 장력 측정은 힘 장력계를 사용하여 측정할 수 있다. 힘 장력계는 액체 - 기체 또는 액체 - 액체 계면에서 탐침(probe)의 상호작용에 대한 힘 측정에 기초한다. 저울에 걸려 있는 탐침이 액체 시료 계면과 접촉하면, 탐침이 액체 표면과 상호 작용할 때 저울에 측정되는 힘이 표면 장력을 계산하는 데 사용된다. 탐침의 크기 및 모양, 탐침과 액체 사이의 접촉각 및 액체의 표면 장력에 따라 측정되는 힘에 차이가 난다. 탐침의 크기 및 모양은 측정 시료의 특성에 따라 선택해 사용하고, 백금 재질의 탐침은 0도 접촉각(zero contact angle) 조건을 쉽게 달성할 수 있다.

참고자료

· 물리화학실험 매뉴얼. 전남대 물리화학연구실
· 물리화학, Peter Atkins, 교보문고
· Colloid and Polymer Science 2007, Volume 285, Issue 4, 457–469
· J. Korean Ind. Eng. Chem. Vol. 17, No. 5, October 2006, 443-450
· J. of the Korean Oil Chemists' Soc. Vol. 28, No. 4. December, 2011. 449~454