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생물공학설계 발효공정 관련 설계레포트 최종본_A+_식초공정 관련

생물공학설계생물공학설계 보고서발효공정 : 식초 -2017. 05.00대학교 화학공학과목차목적 -------------------------------------------------------------------------1관련 이론 -------------------------------------------------------------------12-1 식초의 종류 -----------------------------------------------------------------------1양조 식초 ---------------------------------------------------------------------------------------1합성 식초 -----------------------------------------------------------------------------------------32-2 식초 발효----------------------------------------------------------------------------3발효 과정 -----------------------------------------------------------------------------------------3초산균 ---------------------------------------------------------------------------------------------4종초 -----------------------------------------------------------------------------------------------52-3 식초 발효 공정 ----------------------------------------------------------------------5공정 종류 ---------------------------------------------------------- 탈수와 동시에 산화(탈수소)되어서 초산이 된다.알코올로부터 초산이 생성되는 반응에서 이론적으로 에탄올 1g에서 초산이 1.304g 생성되며 초산제품이 원료의 60/46=1.304배로 증가된다. 실제로 발효과정에서의 손실을 고려하여 이론 값의 약 80%가 되는 약 1g의 초산이 생성된다.초산균절대 호기적 세균발효 온도 : 25 ~ 30℃최적 pH : 3.5~6.5알코올 (기질) : 10~13%알코올 산화 (호기적 발효) : 식초산 생산이론적 수율 : 1% 알코올 → 1% 식초산양조 식초 : 알코올 발효 (혐기적 발효)↔ 초산 발효 (호기적 발효)종초초산균의 산 생성 능력 (진탕 배양)알코올 포함 (4%)한 감미 사과주를 3일 내에 10% 산을 축적 (우량 균주)우량 초산균을 대량 배양발효 액의 일부/발효 액면에 형성된 균 막을 활용- 산을 단시간에 다량 생산- 내구성이 강함- 초산을 과산화 시키지 않음- 방향성 ester와 비 휘발성 산류를 생성 (향미 부여)2-3 식초 발효 공정공정 종류자연적인 표면 발효법매우 고전적인 식초 양조 방법당 함유한 음료가 자연발생적으로 존재하는 효모에 의해 알코올 생성호기적 조건에서 Acetobacter에 의한 자연적인 식초 발효매우 서서히 일어나며 부가적 반응에 의한 품질 저하 가능Orleans or French process반 연속식 식초 양조 방법신선한 양조 식초 1/3, 사과주 또는 보리로 만든 술 첨가, 통기성 유지Acetobater가 표면에 초산균 막 형성 → 알코올 산화하여 초산 생성알코올이 식초로 전환 → 식초 일부 회수, 새로운 알코올 음료 기질 첨가속초법유하식(trickling)발효조 or frings형 발효조순수 배양한 초산균이나 종초 발효조에 미리 균일 접종 → 번식초산발효용 담금액 제조 → 발효 원료액이 상부에서 균일하게 뿌려지면, 발효조 아래로 내려가는 동안, 하부에서 상승하는 공기와 접촉 → 초산균에 의해 식초로 전환과실주 사용의 경우, 미생물 생육에 필요한 충분한 영양소 함유→ 영양소 보충 불필요주정간장 류의 제조 시, 장기간의 발효, 숙성 중에 미량(0∼3ppm) 생성되는데 식품의 향미형성에 기여하는 향미성분으로 알려져 있으며, 4-비닐 구아이아콜의 존재는 품질의 우수성을 나타내는 향미성분으로 인정되고 있다. 그러므로 주류나 간장류 제조업체 및 관련 연구기관에서는, 4-비닐 구아이아콜을 효과적으로 생성시켜, 품질을 향상시키려는 연구가 계속 이루어져 왔다.4-비닐 구아이아콜은 발효식품에 미량(3ppm이하) 함유되며 향미가 양호하고, 최소한의 자극의 세기가 낮다. 발효 향미액 또는 장류 식품, 주류식품, 김치류 식품 제조, 라면 제조 등에 적당량 첨가함으로써 맛과 향을 개선할 수 있다.우리는 기존 장류, 주류 등에 향미 첨가를 위해 쓰이던 ‘4-비닐 구아이아콜(2-Methoxy-4-vinylphenol)’이라는 효소를 식초 공정과정에 첨가하여 교반 시 향미 손실을 방지함으로써 기존 심부발효법 중 발생하는 문제점을 개선하고자 한다.갈변현상발효 공정 과정 시 효소에 의한 변색이 일어나게 되는데, 이를 방지하기 위한 방법은 다음과 같다.항산화제를 첨가하여 산화에 의한 변색을 방지하고 향기를 보존하거나 pH 3 이하에서는 효소가 활성을 잃는 성질이 있기 때문에 공정 과정 시 pH를 조절하거나 산소와의 접촉을 막아 산화를 방지하는 방법과 공업적으로 화학제를 넣어 갈변 현상을 막을 수 있는데 공업적으로 보통 사용하는 갈변 방지 화학제로는 시스테인, 시스틴, 글루타티온, 아황산과 그의 염들, 소금, 시트린산, 아스코르빈산 등이 있다.그 중 시트르산의 경우, 첨가하였을 때 식품 첨가물 용도로 원래 사용하는 보존제이므로 섭취 시 문제되지 않으며 가격이 가장 경제성 있는 ‘시트르산’을 갈변 방지제로 선정하게 되었다.공정방법 개선책기존 우리가 선택한 심부발효조는 산업적 대량 생산에 적합하고 유하식 발효조에 비해 10배 빠른 생산속도로, 추구하는 경제성에 부합하며 수율과 초산생성의 효율이 높다. 하지만 희석한 주정에 효모, 포도당, 무기염류 등을 가한 것을 무균적으로 acetapeller 형 impeller 의 경우 상하 순환류 보다 수평 회전류가 크므로 수평 회전류 방지 목적으로 Blade를 부착하게 되며, Draft Tube를 설치하고, 편심과 측면을 기울여 설치하도록 한다. 또한, 사용하는 동력에 비하여 토출량이 크고, 가격이 저렴하기 때문에 경제성 측면에서도 적합하다.식초 발효 과정에서 교반 과정은 상당히 정교한 mixing이 요구되는 것은 아니므로 대용량 저장 탱크의 단순 목적으로 이용하기에 적합하다고 판단하였다.멸균멸균의 방법에는 건조한 상태에서 높은 온도를 유지시켜 세균을 제거하는 방법인 건열과 습윤한 과정인 습열, 여과지를 이용하여 미생물을 걸러내는 여과멸균, 각 전자파가 미생물에 미치는 장해작용은 비슷하여 흡수된 세포 내에서 높은 에너지는 방출해 이온화되어 멸균효과가 나타내는 방사선 멸균, 가스를 이용하는 가스 멸균이 있다.식초의 멸균과정의 경우에는 액체상태의 공정이기 때문에 건열을 제외시켰으며 공정의 단순화와 경제성을 생각 했을 때 습열과 여과멸균이 적당하다고 생각하였다.습열의 저온 살균법이 식품에 많이 이용되고 있고, 시중의 많은 식초들도 저온 살균법을 이용하여 멸균을 시키기 때문에 저온 살균법으로 멸균 방법을 고려해 보았다.저온 살균법(Pasteurisation)이란 일반적으로 음식 같은 액체를 100 °C 이하의 온도에서 가열하여 박테리아, 곰팡이, 효모 등의 병원균, Hyperlink "https://ko.m.wikipedia.org/w/index.php?title=%EB%B9%84%EB%82%B4%EC%97%B4%EC%84%B1_%EB%B6%80%ED%8C%A8%EA%B7%A0&action=edit&redlink=1" o "비내열성 부패균 (없는 문서)" 비내열성 부패균과 Hyperlink "https://ko.m.wikipedia.org/w/index.php?title=%EB%B3%80%ED%8C%A8%EA%B7%A0&action=edit&redlink=1" o "변패균 (없는 문서)" 변패균 등을 료비 절약향미제 첨가4-비닐 구아이아콜 (2-Methoxy-4-vinylphenol)을 향미제로 사용하기로 했을 때, 발효식품 당 3ppm 이하가 첨가된다. 따라서 우리가 제조하는 현미식초 1L 당3ppm(mg/L) = 3mg이 들어가게 된다.매출액 50억 기준 3,240,000L/yr에서 우리가 기준으로 잡은 67억 764만원일 경우 총 43,465,507L/yr에서 들어갈 4-비닐 구아이아콜의 양을 계산하여 원가를 구한다.4346550L/yr = $32.6/yr ≒ 36,610원/yr ($1 = 1123원)∴ 연간 36,610원의 원료비 추가 발생갈변 방지제 첨가우리 현미 식초의 제조에 갈변 방지제로 1%의 농도로 구연산(Citric acid)을 사용하기로 하였다. 따라서, 기준으로 잡은 67억 764만원일 경우 총 43465507L/yr에 들어갈 구연산의 양을 계산하여 원가를 구한다.4346550 = $54114.55/yr ≒ 60,770,639.6원/yr ($1 = 1,123원)∴ 연간 60,770,639.6원의 원료비 추가 발생초기 장비발효 탱크 발효 탱크 가격우리 식초의 총 공정은 lag phase와 알코올 발효를 8일, 정치 발효를 7일, 심부 발효를 5일간 한 후 여과하고 포장하는데 1일이 소요되어 총 21일이 걸린다.처음부터 정치 발효 과정까지 1개의 발효탱크로 쭉 사용을 하여 주기를 15일로 잡고 사용이 끝난 탱크에 16일차부터는 첫 날 썼던 탱크를 세척하여 재사용 하는 방식으로 한다.매출액 50억 기준 3,240,000L/yr에서 우리가 기준으로 잡은 67억 764만원일 경우 총 4,346,550L/yr를 생산 해내야 하는데, 이렇게 계산 했을 때 하루에 약 13,000L를 생산해야 한다. 따라서, 1,000L짜리 반응기를 하루에 13개 사용하여 15일간 초기에 진행한다.13개(1000L) X 15일 = 195개발효 탱크 가격$2,850 X 195 = $555,750 ≒ 624,107,250원/yr ($1 = 1,123원)Baffle 탱크 T 40

공학/기술| 2022.11.21| 44페이지| 2,500원| 조회(151)

한국교통대학교, 화학공학설계, 생물공학설계, 생명공학설계, 생물공학설계 보고서

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의약품 형광소재물질(Bodipy) 합성_TLC 통한 합성 Bodipy 확인 실험레포트

학번 이름목차실험목적실험이론기구 및 시약실험방법실험결과결론 및 고찰실험목적형광 소재 물질(BODIPY)를 합성하고, TLC를 이용해서 합성된 형광 소재 물질(BODIPY)를확인할 수 있다.column을 이용해서 반응물과 생성물을 분리하고, TLC를 이용해서 생성물을 확인할 수 있다.실험이론형광소재(BODIPY)형광소재는 형광을 발하는 물질의 총칭이며, 물질은 빛을 받으면 어떤 상태에서든 형광을 발하는데, 특히 가시광을 발하는 물질을 형광 물질이라고 한다. 브라운관이나 형광염료 등의 일용품에 사용되고, 또 자외선, X선, 전자빔의 검출이나 세기측정에도 이용된다.TLCTLC에서 이동하는 부분을 이동상, 움직이지 않는 부분을 고정상 이라고 한다. TLC의 얇은 막을 타고 올라가는 액체를 전기용매라 하고, 이 전기용매가 이동상의 역할을 한다. 이때 분리하고자 하는 용매는 전기용매를 따라 TLC판을 따라 올라간다. 시료의 성분마다 이동상, 정지상에 대한 분배계수 차이에 따른 값이 다르므로 미지의 시료 성분의 값을 reference 물질의 값과 비교하여 정성을 분석한다.ᆞ정지상 (Stationary phase) : solid support– 흡착제 (실리카겔, 알루미나)ᆞ이동상 (Mobile phase) : 혼합용액 – 전개제(극성이 작은 용액)ᆞRf (Rate of flow, 머무름 계수) : 각 물질마다 특정한 용매 조성에서 얼마나 멀리 이동하는가Column ChromatographySolid를 column에 충전하여 분리하는 방법으로, 이때 solid를 정지상(stationary phase), liquid를 이동상(mobile phase)이라고 함.정지상과 이동상에서의 시료물질의 partition되어있는 농도 비를 partition coefficient(분배계수)라고 하며, K로 표시K = Cs/Cm물질마다 독특한 분배계수를 가짐 → Column에서 다른 속도로 이동 → 분리 이루어짐.Temperature, solvent polarity 등이 K값에 영향그림1. c의 강도구성요소광원 (Light Source)단색광 분광기 (Monochromator)검출기 (Detecter)원리파장 (Wavelength;λ): 파동의 연속되는 두 개의 동일한 점 사이의 직선거리(nm)진동수(Frequency; ν): 파장이 매초당 진동하는 수 (Hz)진폭(Amplitude; A): 파동의 극대점에서 전기적 벡터의 길이속도: c=ν·λ=3.0×108 m/s = 3.0×1010cm/sE= hν (h:플랑크 상수= 6.62×10-34Js)E= h·c/λ기구 및 시약Weighing paperThermometerBeakerElectronic scaleEP tubeVacuum evaporatorFour neck flaskhot plate stirrerLiebig condenserMagnetic barN2 balloonParaflimVortex mixerAuto pipetteRubber stopperCapillary arraySpatulaVacuum greaseMeasuring cylinderFunnelUV lampVialPincetteColumnSpuitTLC판Pipette2,4-dimethyl-3-ethylpyrrolep-(chloromethyl) benzoyl chlorideBoron trifluoride diethyl etherateMolecular Formula: C8H13NMolar mass: 123.19552 g/molBoiling point: 197 °C (710 mm Hg)Density: 0.913 g/mL (25 °C)Flash point: 161 °FMolecular Formula: C8H6Cl2OMolar mass: 189.04 g/molMelting point: 30~32 °CBoiling point: 126~128 °C (6 mm Hg)Flash point: 199 °FMolecular Formula: C4H10BF3OMolar mass: 141.93 g/molMelting point: −58 °CBoiling point: olubility: 8.3 g/100 mL (20 °C)Vapor pressure: 73 mmHg (20 °C)Molar mass: 84.93 g/molDensity: 1.3266 g/cm3 (20 °C)Melting point: −96.7 °CBoiling point: 39.6 °CSolubility: Miscible in ethyl acetateToluene(C7H8)Hexane(C6H14)Ethanol(C2H6O)Molar mass: 92.14 g/molDensity: 0.87 g/mL (20 °C)Melting point: −95 °CBoiling point: 111 °CSolubility: 0.52 g/L (20 °C)Vapor pressure: 21 mmHg (20°C)Molar mass: 86.18g/molMelting point: -95℃Boiling point: 69℃Density: 0.6548 g/mlVapor pressure: 17.60kPa (20℃)Solubility: 0.0013g/100ml (20℃)Molar mass: 46.07 g/molDensity: 0.789 g/cm3 (20°C)Melting point: −114 °CBoiling point: 78.37 °CVapor pressure: 5.95 kPa (20 °C)Solubility: 100 g/100㎖ (25℃)실험방법BODIPY 합성Four-neck Flask에 30ml MC와 0.3g p-(Chloromethyl)benzoyl chloride(1.6mmol)를 녹여준다.0.44ml 2,4-Dimethyl-3-ethylpyrrole를 Four-neck Flask에 주사기로 넣어 준다.반응기를 2시간 동안 50℃로 유지시키면서 교반한다.Rotary Evaporator를 이용하여 샘플의 MC를 제거해준다.반응기 안에 3ml MC, 63ml Toluene, 0.776g Triethylamine(7.6mmol)을 넣고 RT에서 30분간 교반한다.2.61g Boron trifuor에 각각의 비율의 전개용액을 2개씩 담는다.전개용액에 반응물을 소량 녹인 5개의 EP-tube, 전개용액에 생성물을 소량 녹인 5개의 EP-tube를 만든다.TLC판을 같은 비율이 쓰여진 바이알에 핀셋으로 넣어준다.바이알 안에 있는 전개용액의 조성이 변하지는 것을 방지하기 위해 뚜껑을 닫는다.이동상이 전개될 때 바이알이 움직이는 것을 최소화하여 전개용매가 일직선으로 올라가는 것을 관찰한다.전개용액이 도착선까지 다 올라오면 핀셋으로 꺼내 드라이기로 건조한다.말린 TLC판을 UV램프 안에 넣어 형광물질의 위치를 관찰하고 확인된 부분을 표시 해 E.A과 Hexane혼합물의 비율 별 Rf 값을 측정한다.Column Chromatography비커에 용매와 실리카겔을 넣어 녹여준다.녹인 실리카겔을 column에 넣고 공극이 생기지 않게 벽면을 두드려 packing 한다.실리카겔을 column의 1/3정도 넣는 것이 가장 알맞다.스포이드로 column 안쪽 벽면에 용매를 넣어주면서 묻은 실리카겔을 씻겨 내려준다.Sea sand를 column의 0.2cm정도 채워준 뒤 용매로 column 벽면을 다시 세척해준다.Sea sand 위의 용매를 0.5cm 정도로 유지시킨다.생성물을 용매에 녹여 액상으로 만든 뒤 column에 넣고 전개액을 채워준다.다시 한번 스포이드를 이용해 column 벽면을 세척해준다.실리카겔이 마르지 않도록 계속 전개액을 흘려 넣어준다.column으로부터 분리된 물질을 시험관에 넣고 TLC를 이용하여 형광 물질의 위치를 관찰 및 표시해 준다.반응물과 생성물이 관찰되는 것을 확인하고 TLC판에 생성물만 나올 때까지 실험한다.UV와 PL측정Conical tube에 5mg 생성물 샘플을 채취한 후 에탄올을 넣어 1mg/ml, 0.1mg/ml, 0.01mg/ml, 0.001mg/ml을 만들어 준다.각각 만든 것을 이용하여 UV와 PL을 측정하여 분석한다.PL의 경우 측정 시 그래프가 잘리면 농도를 더 묽게 만들어 다시 측정한다.실험결과수율반응물 총 질량(g) = 로 선택하였다.TLC 주의사항TLC판에 spot을 찍을 때 용매에 잠기지 않는 높이에 찍고 spot의 크기를 작게 찍는다. spot의 크기가 커지면 전개용매의 인력으로 단일 성분의 모든 양을 다 끌어올리지 못하기 때문이다.Ethyl Acetate 와 Hexane을 비율 별로 넣은 Vial을 열어 놓을 경우 두 물질의 끓는점 차이 때문에 물질이 날아갈 수 있고, 값의 신빙성이 떨어지므로 닫아 놓도록 한다.Vial을 손으로 잡고 실험할 경우 미세한 진동이 생겨서 전개용매가 움직일 수 있기 때문에 손으로 잡는 것을 최소화하고 TLC판만 조심스럽게 넣는다. TLC실험에서 Vial이 움직일 경우 전개용매가 곧게 전개되지 않아 혼합물이 분리 되는 경로가 휘어지면 값을 측정하는데 어려움을 겪을 수 있기 때문이다.전개용매가 TLC판의 그려놓은 선까지 올라오면 빨리 빼내도록 한다. 만약 전개용매가 TLC판 끝까지 이동할 경우 용매의 이동거리를 정확히 알 수 없기 때문에 값을 정확히 측정할 수 없다.Column Chromatography- 11번시험관의 TLC(형광이 나타나기 시작하는 시험관)생성물의 = 0.2cm / 4cm = 0.05- 14번시험관의 TLC생성물의 = 0.3cm / 4cm = 0.075- 19번시험관의 TLC생성물의 = 0.4cm / 4cm = 0.1- 21번시험관의 TLC생성물의 = 0.5cm / 4cm = 0.125UVUV스펙트럼 분석 결과 BODIPY의 고유파장인 530nm에서 피크가 나왔기 때문에 실험에서 BODIPY 합성이 잘 되었다는 것을 알 수 있다.PL(Photo luminescence)생성물 농도 0.001mg/ml합성한 BODIPY를 UV램프에 비춰본 결과 초록색이었다. 가시광선 영역은 대체로 380∼770nm인데 이 중에서 초록색의 파장은 495∼570nm이다. PL 스펙트럼을 보면 530nm에서 가장 높은 PL Intensity를 보인다. 실험에서 사용한 BODIPY의 흡수파장은 530nm이므로 BODIPY 합성이 제대로 잘 된 것을 알다.

공학/기술| 2022.11.21| 13페이지| 1,000원| 조회(163)

TLC, BODIPY, 제약실험, 의약품합성실험, 형광소재물질

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화학공학과 열역학 중간고사 기출문제모음_한국교통대학교_A+

열역학_화학공학, 기계공학열역학 중간고사 기출문제 모음2016. 4.예제 1.1중력가속도가 g=9.792ms-1 인 텍사스의 휴스톤에서 어떤 우주비행사의 몸무게는 730N이었다. 이 우주 비행사의 질량은 얼마인가 ? 또한 g=1.67ms-1인 달에서 그의 몸무게는 얼마인가?예제 1.2압력을 매우 정확하게 측정하기 위하여 지름이 1츠인 피스톤을 가진 사하중계가 사용된다. 어떤 특정한 순간에 6.14kg(피스톤과 팬을 포함하여)의 질량이 사하중계와 균형을 이루었다. 현지의 중력가속도가 9.82ms-1이라면 측정되는 게이지압력은 얼마인가? 대기압이 748torr라고 하면 절대압력은 얼마인가?예제 1.327도에서 수은으로 채워진 마노미터의 높이가 60.5cm이며 중력가속도는 9.784ms-2이다. 이 수은의 높이는 얼마의 압력에 해당하는가 ?예제 1.4질량이 2500kg인 승강기가 그 축의 밑받침으로부터 10m 높이에 정지해 있다. 이 승강기가 밑받침 위로 100m까지 올라갔을 때 승강기를 매어 단 줄이 끊어졌다. 이 승강기는 밑받침까지 자유낙하하여 강한 용수철에 부딪힌다. 이 용수철은 그것이 최대로 압축된 위치에서 적당한 보조장치에 의해서 승강기를 정지시켜 그대로 유지할 수 있도록 설계되어 있다. 전체의 과정 동안에 마찰이 없다고 가정하고 g=9.8ms-2로 취하여 다음을 계산하여라.축의 밑받침을 기준으로 할 때 초기 상태에서 승강기의 위치에너지승강기를 올리는데 소요되는 일축의 밑받침을 기준으로 할 때 최대 높이에서 승강기의 위치에너지승강기가 용수철에 부딪히기 직전 속도와 그 운동에너지압축된 용수철의 위치에너지(1)이 과정이 시작될 때, (2)승강기가 최대 높이에 도달했을 때, (3)승강기가 용수철에 부딪히기 직전, (4)승강기가 정지한 후의 각 경우에 승강기와 용수철로 구성된 계의 에너지연습문제1.1 초,foot,lbm이 1.2절에서와 같이 정의되어 있고, 힘의 단위로서 1(lbm)의 질량에 1fts-2의 가속도를 주는 데 필요한 힘으로 정의되는 poundal을 다. 피스톤의 위에는 추가 놓여 있는데, 추와 스톤의 무게는 합하여서 250lbm이다. 그 곳에서의 중력가속도는 32.169fts-2 이고 대기압은 30.12in Hg이다.(a) 피스톤과 실린더 사이에 마찰이 없다고 가정하면, 대기 , 피스톤 및 추가 기체에 미치는 힘은 lbf 단위로 얼마인가 ?(b) 기체의 압력은 psia단위로 얼마인가?(c) 실린더 내의 기체가 가열되면 팽창하여 피스톤과 추를 위로 밀어올린다. 피스톤과 추가 1.7ft만큼 올려졌다면 기체가 한 일은 ft lbf 단위로 얼마인가 ? 피스톤과 의 위치에너지 변화는 얼마인가?1.16 피스톤이 달린 지름 0.47m 실린더에 기체가 담겨 있다. 피스톤 위에 추가 놓여 있는데 추와 피스톤의 무게는 합해서 150kg이다. 그 곳에서의 중력가속도는 9.913ms-2이고, 대기압은 101.57kPa이다.(a) 피스톤과 실린더 사이에 마찰이 없다고 가정하면 대기, 피스톤 및 추가 기체에 미치는 힘은 N 단위로 얼마인가 ?(b) 기체의 압력은 kPa단위로 얼마인가?(c) 실린더 내의 기체가 가열되면 팽창하여 피스톤과 추를 위로 밀어올린다. 피스톤과 추가 0.83m만큼 올려졌다면 기체가 한 일은 kJ 단위로 얼마인가? 피스톤과 추의 위치에너지 변화는 얼마인가?1.24 어떤 실험실에서 어떤 유기화학물질에 대한 증기압 자료를 아래와 같이 보고하였다.자료를 Antoine 식의 형태로 접합하여라.즉 적당한 회귀분석절차에 의해 계수 A,B,C의 수치를 구하여라. 아울러 계산값과 실험값들을 비교하라. 이 화합물의 예측되는 끓는점은 몇 도 인가?예제 2.1100m 높이의 폭포에서 1kg의 물이 떨어지고 있다. 1kg의 물을 계로 간주하고 이 계와 외계 사이에는 아무런 에너지 교환이 없다고 가정하자.(a) 폭포의 바닥을 기준으로 하여 폭포의 정상에서 물이 갖는 위치에너지는 얼마인가?(b) 물이 바닥에 닿기 직전에 갖는 운동에너지는 얼마인가?(c) 1kg의 물이 폭포 아래의 강으로 흘러들어간 후에 어떤 상태의 변화가 일어날까? 마찰은 무시할 만하며 외부 힘에 의하여 피스톤이 정지되어 있는데 이때 기체의 초기 압력은 14bar이고 초기 부피는 0.03m^3이다. 피스톤에 작용된 외부 힘이 점차 감소함에 따라서 기체는 그 부피가 두 배로 될 때까지 팽창한다. 이 기체의 부피와 압력의 곱 PV^t가 일정하다면 외부 힘에 대하여 기체가 한 일은 얼마인가? 외부 힘이 점차 감소하는 대신에 갑자기 그 초기값의 반으로 감소한다면 이 경우에 행하여진 일은 얼마인가 ?예제 2.7그림 2.4에 나타낸 피스톤과 실린더의 장치에서 질소기체가 7bar의 압력으로 피스톤에 의하여 밀폐되어 있다. 피스톤은 걸쇠로 고정되어 있다. 피스톤 위의 공간은 진공상태이다. 그림에 보인 바와 같이 팬이 피스톤 막대에 붙어 있고 45kg의 질량 m이 팬이 고정되어 있다. 피스톤, 피스톤막대 및 팬의 총 질량은 23kg이다. 피스톤을 고정시킨 걸쇠가 풀어져서 피스톤이 실린더의 상층부에 부딪힐 때까지 빠르게 상승한다. 피스톤이 이동한 거리는 0.5m이고 중력가속도는 9.8ms-2이다. 이 공정으로 인하여 일어나는 에너지 변화에 대하여 검토하여라.예제 2.81kg 의 물이 100도의 일정온도와 101.33kPa의 일정압력에서 증발될 때 △U와 △H를 계산하여라. 이 조건에서 물과 수증기의 비부피는 각각 0.00104와 1.673m^3kg-1이다. 이 변화가 일어나는 동아 2,256.9kJ의 열이 물에 가해진다.예제 2.91bar, 298.15K의 공기가 다음과 같은 두 가지의 서로 다른 역학적으로 가역적인 공정들에 의하여 5bar,298.15K로 압축된다.일정압력에서 냉각한 후에 일정부피에서 가열일정부피에서 가열한 후에 일정압력에서 냉각각 경로에 대하여 소요되는 열과 일, 그리고 공기의 △U와 △H를 계산하여라. 공기는 온도에 무관한 다음의 열용량을 갖는 것으로 가정한다.CV=20.78 그리고 CP=29.10Jmol-1K-1또한 공기는 어떠한 변화를 겪든지 항상 PV/T가 일정하다고 가정한다. 298.15K와 1bar에서 공기음의 자료가 주어져 있다.유속=4.15gs-1, t1=0도, t2=300도, p2=3bar저항 가열기로부터 열이 가해지는 속도=12740W이 공정에서 물이 완전히 증발하는 것으로 관찰된다. 0도이 액체물에 대하여 H=0을 기준하여 300도와 3bar의 수증기의 엔탈피를 계산하여라.2.161bar와 25도의 공기가 느린 속도로 압축기에 들어가서 3bar로 방출된다. 이 공기가 다시 노즐로 들어가서 초기의 압력과 온도조건에서 최종 속도인 600ms-1까지 팽창된다. 압축과정의 일이 공기 1kg당 240kJ일 때 압축과정 동안 얼마나 많은 일이 제거되어야 하는가?예제 2.17200F의 물이 저장탱크로부터 펌프에 의하여 50galmin-1의 속도로 퍼내어진다. 펌프의 모터는 2hP의 속도로 일을 공급하여 준다. 물은 열교환기를 통하여 흐르면서 40000Btumin-1의 속도로 열을 방출하고 첫 번째 탱크보다 50ft 더 높은 위치에 있는 두 번째 탱크로 수송된다. 두 번째 탱크로 수송되는 물의 온도는 얼마인가?연습문제2.1 20도의 물 25kg로 채워진 비전도성 용기에 교반기가 설치되어 있다. 교반기는 질량 35kg의 추에 작용하는 중력에 의하여 회전하게 되어 있다. 추는 5m의 거리를 천천히 떨어지며 교반기를 작동시킨다. 추에 가해진 모든 일이 물에 전달되며 현지의 중력가속도가 9.8ms-2이라고 가정하여 다음을 결정하여라.(a) 물에 가해진 일의 양(b) 물의 내부에너지 변화(c) 물의 최종 온도. 물의 열용량 4.18kJkg-1C-1이다.(d) 물의 온도를 최초 온도로 되돌리기 위하여 물로부터 제거되어야 하는 열의 양(e) 다음 공정으로 인한 우주의 총 에너지 변화 1추를 내리는 공정 2물을 최초의 온도로 다시 냉각시키는 공정 3두 개의 공정들을 합한 공정2.3 초기에 안정된 상태의 달걀이 단단한 표면에 떨어져서 부서졌다. 달걀=계1) W 부호는 무엇인가?2) △Ep의 부호는 무엇인가?3) △Ek 의 부호는 무엇인가?4) △Ut는 얼마인가?5) Q의 부호는 무엇 무시할 때, 물질과 에너지 수지식이 다음의 미분방정식으로 됨을 보여라.du/H’-U=dm/m여기서 U와 m은 탱크에 남아있는 기체에 대한 것이며 H’은 탱크를 나가는 기체의 비엔탈피이다. 어떤 조건하에서 H’=H로 가정할 수 있겠는가 ?2.30 다음에서 질소에 대하여 CV=20.8, CP=29.1 Jmol-1C-1이라고 하자.(a) 30도의 질소 3몰이 일정한 부피의 용기 내에 들어 있다. 이 용기의 열용량을 무시한다면 질소의 온도를 250도까지 올리기 위해서 계에 얼마의 열을 가해 주어야 하는가? 용기의 질량이 100kg이고 열용량이 0.5kJkg-1C-1이라면 소요되는 열은 얼마인가?(b) 200도의 질소 4몰이 피스톤과 실린더 장치에 들어 있다. 피스톤과 실린더의 열용량이 무시될 때 일정한 압력 하에서 질소를 40도까지 냉각시키려면 이 계로부터 얼마의 열을 빼내어야 하는가?2.32 기체의 몰 부피가 아래와 같이 주어졌을 때 피스톤과 실린더 장치 내에서 기체 1몰의 가역, 등온 압축에 필요한 일을 계산할 수 있는 방정식을 유도하여라V=RT/P + b여기서 b와 R은 양의 상수들이다.2.34 초기 상태가 P1=15psia, t1=50F인 이산화탄소가 수냉식 압축기로 들어가서 p2=520psia, T2=200F의 최종 상태로 나온다. 이산화탄소는 20fts-1의 속도로 직경 4인치의 관을 통하여 유입되며 직경 1인치의 관을 통하여 배출된다. 압축기에 공급되는 축일은 5360Btumol-1이다. 압축기로부터의 열전달 속도는 Btuhr-1 단위로 얼마인가 ?H1=307 Btulbm-1 V1=9.25ft^3lbm-1H2=330 V2=0.282.392.42 에틸렌이 10bar, 450k에서 터빈에 들어가 1atm, 325k로 나온다. 질량유속=4.5kgs-1일 때, 터빈의 비용 C를 구하라 . 세운 가정을 명기하라.Data: H1=761.1 H2=536.9kJkg-1C/달러=15200( ㅣW닷l/kW)^0.5732.43 일정한 압력에서 집안의 공기가 팽창하면 외부로피 변화

학교| 2022.11.21| 12페이지| 1,500원| 조회(472)

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제약공학_제약공학개론시험기출문제 요약본_빈칸,단답형위주_한국교통대학교

제약공학한국교통대학교제약공학개론 시험 기출문제 모음2015. 11.제약공학개론 기출문제 정리제제.제네릭 Part의약품 제조에서 여러 가지 형태(제형)로 가공하는 것을 (제제화)라고 함, 이러한 (제제화)의 목적은? (4점)약물을 몸에 적용할 때, 사용법과 적용 쉽고 유효성이 확보되게 적당한 형태, 형식 따위 주는 조작-유효성, 안정성, 안전성제형의 필요성: 정확한 용량을 안전하고 간편하게 전달하기 위해서제형 설계시 고려사항:원하는 제형이 가능한 약물 개발 흐름에 잘 맞는지, 질병 자체의 특성과 작용부위, 환자의 나이 및 상태를 고려한다.본 제제연구에 있어서 약효의 극대화를 위해서 가장 먼저 고려되어야 할 사항은?- 용출,용해도본 제제 연구에서 기존 오리지날 제제와의 비교연구에서 동등 이상이여야 하는 항목은? – 생물학적 동등성본 연구를 진행함에 있어서 제일 먼저 참고해야 할 참고문헌? – 약전약전에 서술되어 있는 항목 3가지 이상?-API는 바뀌지 않아야 한다.(동일활성성분), 용출곡선이 같아야 한다. 순도의 함량이 더 높아야 한다..?투여된 약물이 약효를 나타내기 위해 약물 또는 그 대사물이 직.간접적으로 약효뱔현과 관계 있는 부위에 도달하는 약물전달 시스템- 표적지향형 약물전달시스템 .Targeting신약후보 신약을 투여하기 전에 FDA에 (IND)를 신청하고, 임상 시험을 위해서는 (NDA)자료를 작성해야 함. (2점)전임상 단계에서는 대표적으로 (일반약리, 체내동태, 독성시험)에 관한 실험을 실시하고 전임상에서 임상으로 통과하는 단계에서 (IND) 통과해야 하고 임상에서 시판으로 통과하는 단계에서 (NDA) 통과해야 한다.프리포뮬레이션약물을 제형화하는 과정에서 약물의 물리화학적 특성, 반응속도, 부형제와의 혼합성 등을 필수적으로 규명하는 단계의 연구? -프리포뮬레이션preformulation에서 (용출속도)는 약물의 입자경이 감소함에 따라 증가하며, 확산층 내의 용해도 증가에 따라 증가하며 (용출)????받는 약물은 (흡수) 불완전약물의 입자가 시간에 하지 않고 약물의 용출속도를 증가시켜 확산 속도를 증가시킬 수 있는 요소를 나열하시오. – 4- 입자 표면적 증가, pH 변화, 온도 상승, 확산층 약물 농도를 증가, 용매의 교반속도 및 약물의 확산상수 증가,다음 빈칸을 채우시오. (1점)약물의 흡수에서 투여된 약물이 작용부위에서 유효농도에 도달까지 거쳐야 하는 생체막의 통과는 (수동확산)에 의하여 이루어짐포뮬레이션 연구에서 약물의 불안전한 흡수 및 생체이용율이 너무 낮은 현상이 생겼다. 이러한 이유는 약물의 어떠한 성질 때문인가? – 난용성(낮은 용해도)이러한 문제점을 해결하기 위해서 할 수 있는 방법은? – 첨가제를 넣어 생체이용율을 높여준다..약물의 안정성 연구를 위하여 물과 대기중의 산소에서 측정한 결과 심각한 분해반응이 일어날 경우 (화학적) 안정성이 떨어지는 것이며, 보존성 연구에서 박테리아 등의 문제는 (미생물학적) 안정성이 떨어지는 것으로 판단된다 화학적 물리적 미생물학적 치료적 독성학적약물의 용출이 상당히 우수하나 흡수가 떨어져 생체이용율이 떨어졌다. 이러한 경우 생각해야 할 요소는? – 막투과성 약물이 흡수되기 위해서는 약물은 반드시 (생체막)을 투과해야 하는데, 생체막은 (지질 장벽)으로 작용, (소수성)약물의 경우 (수동확산)을 통한 생체막 흡수가 이루어지나 (친수성) 약물의 경우 수동확산 흡수 거의 x.약물의 흡수 예측하는데 이용되는 물리화학적 성상 4가지- 용해도,용출도,pKa,분배계수(약물의 체내분포예측)pKa: 이온화되지 않은 약물만이 수동확산을 통해 흡수될 수 있음. (비해리)약물의 체내분포에서 혈액 내로 약물이 많이 분포하고 싶다. 이러한 경우 약물의 물리적인 조건은 (친수성)이어야 하며, 이러한 분포도를 알아보기 위해서 측정되어야 할 요소는 (분배계수)이다.약물의 90% 이상을 흡수하기 위해서 (BCS Class 1) 는 조절해야 하는 두가지 요소는?용해도, 투과도점안제나 주사제와 같은 경우에는 물리적인 방법을 통하여 (건조가열 )과 (여과)를 통하여 멸균을 실시함. (2점)의 요소는? (1점) 흡수 분포 대사 배설안정성 시험의 종류 2가지 – 장기 안정성 시험, 가속 안정성 시험다음이 무엇을 정의하는 용어인가? (2점)1) 활택제타정시 정제기와 분말간의 마찰을 감소 시키고 성형을 원활하게 한다.2) 붕해제고형 제제가 위장에서 쉽게 용해될 수 있도록 한다.보기) 유동화제(유동성개선), 활택제, 흡착제, 결합제, 붕해제, 유화제생체이용율 all+생물학적 동등성약동학파라메타-Cmax,Tmax,AUC,생체이용률생체이용율에 영향을 줄 수 있는 물리화학적 인자를 4개이상 적으시오- 용해도, 제형과 투여경로, 염형태, 초회통과효과생체이용율:약물의 활성, 치료 성분이 작용 부위에 전달되는 양과 속도생물학적 동등성:제제학적(유효성분,투여경로,효능효과,용법용량 등 같음)으로 동등한 두 제제가 생체이용율에 있어 동등한 것. => 각 제제의 흡수양과 속도가 차이가 없다.=동등생체이용률의 농도-시간 곡선으로부터 결정 가능한 요소는? (4점)-흡수된 약물의 양이나 비율, 흡수 속도, 체액이나 조직에서의 약물 체류시간, 혈중 농도와 약효 또는 독성과의 상관관계생물학적 동등성 시험: 이미 승인된 의약품과 유효성분, 투여경로,효능효과와 용법용량은 같으나, 제형이나 함량,첨가제가 다른 제제를 만들었을 때 이 제제가 과연 이미 승인된 제제와 같은 정도의 약효나타내는지 여부 판정-동등하지 않을 경우 [용출시험] 통해 제제간 차이 확인. “흡수양과 속도” 중요제제학적 동등제: 동일활성물질,동일염,동일제형,동일기준,첨가제는 달라도됨.제제학적 대체 제제:O,X.x.x.x 첨가제 다름생물학적 동등제:둘다포함. 흡수속도 흡수양 유의성 있는 차이 없을 때.치료학적 동등제:제제학적 동등제. 동일환자 동일 약물 투여 동일 치료효과 나타낼 경우.생체이용율 비교시험 – 교차시험투여경로..생체.. 약동학파라미타제제의 처방을 달리하고 (투여경로)를 바꿀 경우, 약물의 (제형)에 따라 (흡수)의 차이가 일어난다.약물의 투여량은 (제형)이나 (투여부위)에 따라 다르게 된다. 약물의 (투여속시간 등을 가진 제형으로 제제화 할 수 있다. 흡수 : 용출속도,막투과도 영향흡수부위의 pH, 용해속도, 소화관내 통과시간, 소화관내 효소와 담즙 및 혈류속도에 의해 약물흡수가 변하는 투여경로는 ? – 경구투여대부분의 약물은 (단순확산)에 의해 지용성 막을 통과해 흡수되기 때문에 약물의 (분배계수)와 (pKa)는 위장관 내에서 (흡수부위 및 흡수정도)에 매우 중요하게 작용한다.주사제의 경우, 약물이 흡수되기 위해서는 (용액) 상태로 존재해야 하며, 현탁제도 먼저 (용출)이 되어야 한다.주사제 제조시 사용된 약물과 기제의 조합에 따라 약물의 흡수 속도가 변하게 된다.주사제의 흡수는 주사하는 조직 내의 (확산속도)와 맥관계의 (투과 속도)에 따라 결정된다.피하주사. 지용성 약물은 ,약물의 (분배계수)에 따라 다른 속도로 막을 통과한다.약효발현 시간이 주사부위 선택에 따라 달라짐.분포 : 흡수를 거친 약물이 작용부위에 도달하는 과정. (약효 발현)과 밀접한 관계에 있음/간 초회통과효과: 경구로 투여된 약물이 전신혈중으로 이행되기 전에 간장을 통과해 대사되어 소실되는 과정.체내 약물양와 약물농도©와의 관계를 설명한 환산계수?F(생체이용율)= 체내 흡수된 약물/투여약물X100제제 그래프다음 그래프를 보고 답하시오.A제제의 (흡수속도)가 더 빠르다. 즉 (MEC 도달시간)이 더 빠르다, MEC:최소유효농도,MTC:최소독성농도용량 증가하면 Cmax, AUC 증가. Tmax는 모든 용량에서 동일. B 경우 방출속도 지속 시킬 수 있음.흡수속도가 느리면 Cmax는 (감소하고) Tmax는 (길어진다) 빠르면 Cmax는 (증가하고) Tmax는 (짧아진다)1) 그래프 B제제에서 약물의 방출속도를 지속시킬 수 있는 방법은? (1점)- API 함량을 높인다. 용량을 늘린다2) 1)에서 약물의 방출속도를 지속하였을 때 일어나는 현상은? (1점)- burst3) 위의 제제에서 정맥주사는 ( A )제제이며, 경구투여는 ( B )제제이다. (1점, 0.5점씩)) 제네릭 A제제를 허가 받기 제제연구에서 초회효과가 클수록 생체이용율은 (감소하게) 되고, 혈장약물 농도가 낮은 약물의 경우 분포 용적은 (넓어진다). 체내 약물량 혹은 농도의 반이 손실되는 시간을 (반감기)라고 함. (반감기 분포용적 비례 전신 클리어런스 반비례.) 위의 그래프에서 곡선의 기울기가 zero일 경우, 약물의 흡수 속도와 소실속도의 관계는? (1)- 흡수속도=소실속도) A와 B제제에서 흡수율이 빠른 제제는? (1)-A제제 투여량 100퍼센트 흡수4) B제제에서 약효를 지속시켜 주려 할 때 적용될 수 있는 제제방법은? (1점)- 서방성제제5) A와 B제제에서 약물의 흡수와 용출속도를 빠르게 할 수 있는 방법은? (3점)- 염형태로 만들어준다. 표면적을 넓게 해준다(입자크기를 작게), 결정형 무정형 ,수화상태그래프에서 A와 B제제에서 용출 및 흡수를 증가시켰을 때 변할 수 있는 상수는 ? –Cmax, TmaxB제제에서 MEC를 증가시킬 수 있는 방법은? – dosage 증가 ,약물의 용량 증가시킨다B 제제에서 약물의 흡수와 용출속도를 빠르게 할 수 있는 방법은 ? – 표면적을작게,,결정형무정형,,염형태분쇄 분체. 과립화 과정..분쇄: 물리적인 방법에 의해 의약품을 분말로 하는 것.. 분쇄의 장점은 표면적을 증대시켜 (용해)을 촉진하고, (용출속도)를 증가하게 하여 (흡수)를 신속하게 함. (3). 과립화의 주된 목적은? (2)우수한 흐름성과 혼합된 성분들의 분리방지를 얻기 위함. 분말들을 기류를 이용해 결합 용액이나, 현탁액을 분무해 약체 기교를 형성하도록 해서 분말들의 응집체를 만드는 과립화 공정은? (1)유동층 조립법위의 공정에서 정제의 붕해성 및 타정공정에 영향을 미치는 인자는 무엇인가? (1)응집체. 분체의 흐름성(유동성에서 캡슐제의 충전이나 타정 공정에서 용적(V)을 결정할 수 있는 요소로는 (충전성)이 있으며, 안식각이 작을수록 분체의 흐름성이 (높아진다). (2)정제의 경구 Dosage form에서 약물 흡수가 일어나 용출이 일어나기도 하지만, 붕해(distineg?)

학교| 2022.11.21| 8페이지| 2,000원| 조회(585)

한국교통대학교, 제약공학개론, 제약공학시험문제, 제약공학요약본, 제약공학기출문제

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화학공학 기초실험 레포트_용액의 밀도를 통한 피크노미터의 부피 측정

화학공학 기초실험용액의 밀도를 통한 피크노미터의 부피 측정20xx. xx.xxx목 차1. 실험목적 12. 실험 이론 및 원리1~23. 실험 기구 및 시약 3~41) 기구 32) 시약 44.실험 방법 5~61) 증류수 질량 측정 52) 메탄올 질량 측정 65.결과 7~91) 실험 결과 7~82) 최종 결과 96.고찰 97.참고문헌 101. 실험목적피크노미터 사용법을 익히고 이를 이용해 밀도를 구한 후, 그 값을 이용해 부피를 알 수 없는 피크노미터의 부피를 구한다.2. 실험 이론 및 원리밀도 : 부피에 대한 질량의 비.어떤 물질의 밀도는 한 물질 확인에 이용할 수 있는 물리적 특성국제단위계(SI 단위)에서 질량의 기본단위는 킬로그램(kg)화학에서는 보통 그램(g)을 사용입자가 조밀하게 배열되어 있을수록, 같은 부피에 들어있는 입자 의 질량이 클수록 밀도가 커진다.밀도(p)=` {질량(m)} over {부피(v)}p : 물체의 밀도 (kg/m) , m : 물체의 질량 (kg)v : 물체의 부피 (m3)밀도 측정기 : 피크노미터 (비중병)-액체의 비중을 측정하기 위한 용기로 작은 구멍이 뚫린 마개가 붙어있는 유리병-병에 액체를 채우고 마개를 해 넘치는 분량을 버리고 질량을 측정-동일 온도의 비중병으로 같은 부피의 표준용액의 질량을 구하여 비중을 계산밀도표▲ 메탄올의 밀도표 (표1) ▲ 물의 밀도표 (표2)부피 : 입체가 점유하는 공간 부분의 크기질량 : 물질의 고유한 양비중 : 어떤 물질의 질량과 그것과 같은 체적의 표준물질의 질량과의 비고체 및 액체 상태의 경우는 표준물질로서 4℃의 물을 사용기체상태의 경우는 표준상태(0℃, 1기압)의 공기, 산소 또는 수소를 사용재료의 원가적인 측면에서 대단히 중요한 요소이며, 또한 재료의 생산 과정과 성형과정에서 생산조절을 하는데도 이용될 수 있음밀도와 비중의 차이 :밀도는 단위부피당 질량이므로 단위가 [g/m3],[kg/m3] 등비중은 단위가 없음3. 실험 기구 및 시약1) 기구50ml 피크노미터(비중병)※시약을 가득 채우고 마개를 막아야한다.※시약이 넘쳐서 피크노미터에 묻었다면 바로 닦아내고 질량을측정한다.부피를 모르는 피크노미터화학 저울※진동이 없는 실험대 위에 항상 수평이 유지되도록 놔두어야 하며, 각자의 실험대로 옮겨 다녀서는 안 된다.※저울의 접시에 시약이 떨어지지 않도록 조심해야 하며, 만약 물이나 시약이 묻었을 경우에는 즉시 깨끗하게 닦아내야 한다.피펫2) 시약증류수- 물을 가열했을 때 발생하는 수증기를 냉각시켜 정제된 물- 끓는점(boiling point) : 100 ℃- 녹는점(melting point) : 0 ℃- 밀도 : 물의 밀도는 1로 근사메탄올(methanol)- CAS No : 67-56-1- 녹는점/어는점 : -98 ℃- 초기 끓는점과 끓는점 범위 : 65 ℃- 인화점 : 12 ℃- 용해도 : 100 g/100㎖ (20℃)- 비중 0.79 : (물=1)- 분자량 : 32.044. 실험방법1) 증류수 질량 측정① 50ml 피크노미터의 질량을 측정한다.( 25℃ 가정 )④ 부피를 알 수 없는 피크노미터의 질량을 측정한다.( 25℃가정 )② 50ml 피크노미터에 증류수를 가득 채운다.⑤부피를 알 수 없는 피크노미터에 증류수를 가득 채운다.③ 증류수를 가득 채운 50ml 피크노미터의 질량을 측정한다.(4번 반복한다)⑥증류수를 가득 채운 부피를 알 수 없는 피크노미터의 질량을 측정한다.(4번 반복한다)▲ 실험값의 정확성을 위해 실험을 4번 반복하였다.2) 메탄올 질량 측정① 50ml 피크노미터의 질량을 측정한다.( 25℃ 가정 )④ 부피를 알 수 없는 피크노미터의 질량 측정한다.( 25℃가정 )② 50ml 피크노미터에 메탄올을가득 채운다.⑤부피를 알 수 없는 피크노미터에 메탄올을 가득 채운다.③ 메탄올을 가득 채운 50ml 피크노미터의 질량을 측정한다.(3번 반복한다)⑥메탄올을 가득 채운 부피를 알 수 없는 피크노미터의 질량을 측정한다.(3번 반복한다)▲ 실험값의 정확성을 위해 실험을 3번 반복하였다5. 결과5-1) 실험 결과표3) 50ml 피크노미터 증류수 질량 결과표 (at 25°C)증류수의 평균 밀도 = 0.958922 g/ml증류수의 25°C에서의 실제 밀도 = 0.99705g/ml오차/오차율 = 0.0381/3.824%표4) 작은 피크노미터 증류수 질량 결과표 (at 25°C)구분실험1실험2실험3실험4평균증류수 질량(g)5.15625.15385.14745.15795.1538밀도를 통해 구한 부피(ml) = 5.40586ml표5) 50ml 피크노미터 메탄올 질량 결과표 (at 25°C)구분실험1실험2실험3평균메탄올 질량(g)38.057538.085038.050038.0642메탄올의 평균 밀도 = 0.761284g/ml메탄올의 25°C에서의 실제 밀도 = 0.787g/ml오차/오차율 = 0.0257/3.266%표6) 작은 피크노미터 메탄올 질량 결과표 (at 25°C)구분실험1실험2실험3평균메탄올 질량(g)4.06424.06404.06314.0638밀도를 통해 구한 부피(ml) = 5.33809ml5-2) 최종 결과이번 실험은 큰 피크노미터(50ml)를 이용해 증류수와 메탄올의 밀도를 구하고, 그 밀도를 이용하여 부피를 알 수 없는 피크노미터의 부피를 구하는 실험이다.먼저, 큰 피크노미터(50ml)를 이용해 증류수와 메탄올의 밀도를 구한 결과, 증류수(25°C라 가정)의 밀도는 0.959(g/ml), 메탄올의 밀도는 0.761(g/ml)가 나왔다. 이를 통해 증류수의 밀도를 이용한 피크노미터의 부피는 5.40586ml, 메탄올의 밀도를 이용한 피크노미터의 부피는 5.33809ml 라는 결과가 나오게 되었다.6. 고찰실험을 하는 과정에서 피크노미터 내부의 물질이 섞이지 않기 위해 증류수를 실험했던 피크노미터를 메탄올로 씻은 다음 메탄올 질량 측정 실험을 진행하였다. 또한 증류수나 메탄올을 피크노미터에 채워 마개를 닫으면 넘쳐흘러 겉 표면에 액체가 묻는데 이 액체를 닦는 등 측정오차를 줄이기 위한 노력을 하였다. 그럼에도 불구하고 25°C에서의 표준 밀도표(표1,2)와 측정한 증류수의 밀도는 3.824(%), 메탄올의 밀도는 3.266(%)의 오차율을 보이고 있다. 이런 오차가 생긴 원인은 큰 피크노미터(50ml)에 증류수나 메탄올을 넣을 때 액체가 넘쳐흐르면서 부피가 정확히 50ml인지 확인되지 않아 밀도를 구하는 과정에서 오차가 생길 수 있다. 정밀한 저울이라 하여도 질량을 재는 과정에서 미세한 값이라도 차이가 생기게 된다. 또한 용액을 채우는 과정에서 피크노미터 안에 기포가 발생하여 공간을 기포가 차지하여 질량이 적게 나올 수 있다. 피크노미터의 부피를 좀 더 정확하게 측정하려고 할 때는 피크노미터에 액체를 채운 후 실린더에 부어 재측정을 한다면 좀 더 정확하게 측정이 될 수 있다.

공학/기술| 2022.11.21| 12페이지| 1,000원| 조회(198)

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