(1) 교육내용1. 로봇작업에 대한 특별안전.보건교육을 실시할 때 교육 내용을 4가지 쓰시오.①②③④1-1. 산업용 로봇의 작동범위 내에서 해당 로봇에 대하여 교시 등의 작업을 할 경우에는 해당 로봇의예기치 못한 작동 또는 오조작에 의한 위험을 방지하기 위하여 관련 지침을 정하여 그 지침에 따라작업을 하도록 하여야 하는데, 관련 지침에 포함되어야 할 사항을 4가지 쓰시오.①②③④2. 타워크레인 설치.해체 시 근로자 특별안전.보건교육 내용을 3가지 쓰시오.①②③④3. 「산업안전보건법」에서 사업주가 근로자에게 시행해야 하는 안전보건교육의 종류 4가지를 쓰시오.①②③④4. 「산업안전보건법」상 방사선 업무와 관계되는 작업에 종사하는 근로자에게 실시하여야 하는특별 안전.보건 교육 내용을 4가지 쓰시오.①②③④5. 밀폐된 장소에서 하는 용접작업 또는 습한 장소에서 하는 전기 용접작업 시특별 안전.보건교육을 실시할 때 교육 내용을 4가지 쓰시오.①②③④6. 건설용 리프트, 곤돌라를 이용하는 작업에서 사업자가 근로자에게 하는 특별안전.보건교육의 내용을 4가지 쓰시오.①②③④7. 작업장에서 취급하는 대상 화학물질의 물질안전보건자료에 해당하는 내용을 근로자에게 교육하여야 한다.근로자에게 실시하는 교육사항 4가지를 쓰시오.①②③④⑤(2) 작업시작 전 점검사항1. 크레인을 사용하여 작업을 할 때 작업 시작 전 점검사항을 3가지 쓰시오.①②③1-1. 이동식 크레인을 사용하여 작업을 할 때 작업 시작 전 점검사항을 3가지 쓰시오.①②③2. 비, 눈 그 밖의 기상상태의 악화로 작업을 중지시킨 후 또는 비계를 조립, 해체한 후 그 비계에서 작업을 하는 경우 작업 시작 전 점검사항을 구체적으로 4가지 쓰시오.①②③④⑤3. 프레스 등을 사용하여 작업을 할 때 작업 시작 전 작업자가 점거해야 할 사항을 2가지 쓰시오.①②③4. 공기압축기를 가동할 때 작업시작 전 점검사항을 5가지 쓰시오.①④②⑤③5. 지게차를 사용하여 작업을 할 때 작업 시작 전 점검사항을 4가지 쓰시오.①②③④5-1. 「산업 쓰시오.①②③6. 「산업안전보건법」상 다음 기계.기구의 방호장치를 각각 1가지씩 쓰시오.(1) 롤러기(2) 복합 동작을 할 수 있는 산업용 로봇7. 다음 설명에 해당하는 양중기의 방호장치를 쓰시오.(1) 양중기에 정격 하중 이상의 하중이 부과되었을 경우 자동적으로 감아올리는 동작을 정지하는 장치(2) 양중기에 훅 등의 물건을 매달아 올릴 때 일정 높이 이상으로 감아올리는 것을 방지하는 장치(7) 위험성 평가기법1. 인간과오 불안전 분석 가능 도구를 4가지 쓰시오.= 위험성 평가기법을 4가지 쓰시오.①②③④2. HAZOP 기법 가이드 워드를 설명하시오.①AS WELL AS : ④NO, NOT :②PART OF :⑤REVERSE :③OTHER THAN :⑥MORE/LESS :3. 제조공정 중 반응, 분리, 이송시스템 및 전기 계장시스템 등간단한 단위공정에 대한 위험성 평가기법 4가지를 쓰시오.①②③④4. 저장탱크설비, 유틸리티설비 및 제조공정 중 고체 건조 분쇄설비 등간단한 단위공정에 대한 위험성 평가기법 4가지를 쓰시오.①②③④(8) 재해발생 이론 및 예방대책1. 다음 표를 채우시오.하인리히의 도미노 이론아담스의 연쇄이론버드의 신 도미노 이론①②③④⑤①②③④⑤①②③④⑤2. 재해 예방대책의 4원칙을 쓰고 설명하시오.= 하인리히의 재해 예방의 4원칙을 쓰고 설명하시오.①②③④3. 하인리히의 재해 예방대책 5단계를 순서대로 쓰시오.①②③④⑤4. 위험예지훈련 4라운드의 진행방식을 쓰시오.①②③④(9) 사용금지, 작업중지1. 달기체인 등의 사용금지 규정을 3가지 쓰시오.①②③2. 달비계에 사용 불가능한 와이어로프를 4가지 쓰시오.①②③④⑤⑥3. 사업장에서 화물 운반용 또는 고정용으로 사용해서는 안되는 섬유로프를 2가지만 쓰시오.①②4. 타워크레인의 작업시 작업중지 풍속을 쓰시오.1. 다음의 작업에서 근로자를 상시 취업시키는 장소의 조도기준을 쓰시오.①초정밀 작업 :②정밀 작업 :③보통 작업 :④그 밖의 작업 :2. 양립성의 종류를 3가지 쓰고 예를 들어 설명하시오.①②수 실험에 의하여 실험 동물의 50%를 사망케 한다.? LC50은 가스로 ( )ppm을 쥐에 대한 4시간 동안 흡입 실험에 의하여 실험 동물의 50%를 사망케 한다.? LC50은 증기로 ( )mg/L을 쥐에 대한 4시간 동안 흡입 실험에 의하여 실험 동물의 50%를 사망케 한다.32. 다음은 낙하물방지망 또는 방호선반을 설치하는 경우이다. 빈칸을 채우시오.? 높이 ( )m 이내마다 설치하고, 내민 길이는 벽면으로부터 ( )m 이상으로 할 것? 수평면과의 각도는 ( )도 이상 ( )도 이하를 유지할 것33. 다음은 크레인의 안전검사의 주기에 관한 사항이다. ( ) 안에 알맞은 말을 쓰시오.사업장에 설치가 끝난 날부터 ( ) 이내에 최초 안전검사를 실시하되, 그 이후에 ( )마다(건설현장에서사용하는 것은 최초로 설치한 날로부터 ( )마다) 안전검사를 실시한다.34. 다음 설명에 해당되는 재해 발생 형태를 쓰시오.(1) 폭발과 화재의 2가지 현상이 복합적으로 발생한 경우 :(2) 재해 당시 바닥면과 신체가 떨어진 상태로 더 낮은 위치로 떨어진 경우 :(3) 재해 당시 바닥면과 신체가 접해 있는 상태에서 더 낮은 위치로 떨어진 경우 :(4) 재해자가 전도로 인하여 기계의 동력 전달 부위 등에 협착되어 신체 부위가 절단된 경우 :35. 「산업안전보건법」상 양중기의 종류를 5가지 쓰시오.①④②⑤③36. 화재의 종류를 구분하여 쓰고, 그에 따른 표시 색을 쓰시오.유형화재의 분류표시 색ABCD37. 연소의 3요소와 각 요소별 소화방법을 쓰시오.①②③38. 아세틸렌 용접기 도관의 시험 종류 3가지를 쓰시오.①③②④38. 아세틸렌 용접장치의 점검항목 중 용접기 도관의 점검내용 3가지를 적으시오.①②③39. 아세틸렌 또는 가스집합 용접장치에 설치하는 역화방지기 성능시험의 종류를 4가지 쓰시오.①③②④40. 다음은 동기부여의 이론 중 매슬로우의 욕구위계이론, 알더퍼의 ERG 이론을 비교한 것이다. 빈칸을 채우시오.구분욕구위계이론ERG 이론제1단계제2단계제3단계제4단계제5단계41. 로부터 ( ② )cm 이상의 높이 유지? 난간대: 지름 ( ③ )cm 이상의 금속제 파이프나 그 이상의 강도가 있는 재료? 하중: 구조적으로 가장 취약한 지점에서 가장 취약한 방향으로 작용하는 ( ③ )kg 이상의하중에 견딜 수 있는 튼튼한 구조일 것(4) 아세틸렌 용접장치1. 다음 빈칸을 채우시오.사업주는 아세틸렌 용접장치의 아세틸렌 발생기를 설치하는 경우에는 전용의 발생기실에 설치하여야 한다.발생기실은 건물의 ( ① )에 위치하여야 하며,화기를 사용하는 설비로부터 ( ② )m를 초과하는 장소에 설치하여야 한다.발생기실을 옥외에 설치한 경우에는 그 개구부를 다른 건축물로부터 ( ③ )m 이상 떨어지도록 하여야 한다.2. 아세틸렌 용접장치 검사 시 안전기의 설치위치를 확인하려고 한다. 안전기의 설치 위치에 대한 괄호 안의 내용을 채우시오.? 사업주는 아세틸렌 용접장치의 ( ① )마다 안전기를 설치하여야 한다.다만, ( ② ) 및 ( ① )에 가장 가까운 분기관마다 안전기를 부착한 경우에는 그러하지 아니하다.? 사업주는 가스용기가 발생기와 분리되어 있는 아세틸렌 용접장치에 대하여 ( ③ ) 사이에 안전기를 설치하여야 한다.3. 다음 괄호 안에 알맞은 내용을 쓰시오.? 사업주는 아세틸렌 용접장치의 ( ① )마다 안전기를 설치하여야 한다.다만, 주관 및 취관에 가장 가까운 ( ② )마다 안전기를 부착한 경우에는 그러하지 아니하다.? 사업주는 가스용기가 발생기와 분리되어 있는 아세틸렌 용접장치에 대하여 ( ③ )와 가스용기사이에 안전기를 설치하여야 한다.4. 아세틸렌 용접장치 검사 시 안전기가 설치된 위치를 확인하려고 한다.아세틸렌 용접장치의 안전기가 설치된 위치를 3군데 쓰시오.①②③5. 다음 ( )안에 알맞은 내용을 쓰시오.사업주는 아세틸렌 용접장치를 사용하여 금속의 용접.용단 또는 가열작업을 하는 경우에 다음 각 호의 사항을 준수하여야 한다.(1)발생기(이동식 아세틸렌 용접장치의 발생기는 제외함)의 ( ① ), ( ② ), ( ③ ), 매 시 평균 가스발생량 및시험방법 중 연삭기 작동시험 확인사항으로 다음 ( )안에 알맞은 내용을 쓰시오.? 연삭 ( ① )과 덮개의 접촉 여부? 탁상용 연삭기는 덮개, ( ② ), 및 ( ③ ) 부착상태의 적합성 여부2. 다음은 비계의 높이가 2m 이상인 경우 설치하는 작업발판에 대한 내용이다. 괄호 안에 알맞은 내용을 쓰시오.(1) 추락의 위험이 있는 장소에는 ( ① )을 설치할 것. 다만,직업의 성질상 설치하는 것이 곤란한 경우에는 그러하지 아니하다(2) 작업발판의 폭은 ( ② )cm 이상으로 하고, 발판재료 간의 틈은 ( ③ )cm 이하로 할 것.3. 「산업안전보건법」상의 계단에 관한 내용이다. 다음 빈칸을 채우시오.(1) 사업주는 계단 및 계단참을 설치하는 경우 매 제곱미터당 ( ① )kg 이상의 하중에견딜 수 있는 강도를 가진 구조로 설치하여야 하며, 안전율은 ( ② )이상으로 하여야 한다.(2) 계단을 설치하는 경우 그 폭을 ( ③ )m 이상으로 하여야 한다.(3) 높이가 ( ④ )m를 초과하는 계단에는 높이 3m 이내마다 너비 1.2m 이상의 계단참을 설치하여야 한다.(4) 높이 ( ⑤ )m 이상인 계단의 개방된 측면에 안전난간을 설치하여야 한다.4. 다음의 빈칸을 채우시오.가) 화물을 취급하는 작업 등에 사업주는 바닥으로부터의 높이가 2m 이상 되는하적단과 인접 하적단 사이의 간격을 하적단의 밑부분을 기준하여 ( ① )cm 이상으로 하여야 한다.나) 부두 또는 안벽의 선을 따라 통로를 설치하는 경우에는 폭을 ( ② )cm 이상으로 할 것다) 육상에서의 통로 및 작업장소로서 다리 또는 선거 갑문을 넘는 보도 등의 위험한 부분에는( ③ ) 또는 울타리 등을 설치할 것4-1. 부두, 안벽 등 하역작업을 하는 장소에서 사업주가 조치하여야 하는 사항을 3가지 쓰시오.①②③5. 목재 가공용 둥근톱에 대한 방호장치 중 분할날이 갖추어야 할 사항이다. 빈칸을 채우시오(1) 분할날의 두께는 둥근톱 두께의 ( ① )배 이상으로 한다.(2) 견고히 고정할 수 있으며 분할날과 톱날 원주면과의.)
13주차 결과보고서작성 날짜: 2021.12.10실험제목기초 연료전지 실험■초록이번 실험에서는 직접메탄올 연료전지(DMFC)에 다양한 농도의 메탄올 수용액을 주입하여 메탄올의 농도가 DMFC의 성능에 어떤 영향을 미치는지 살펴보았다.실험방법은 매우 간단한데, 먼저 100mL 부피플라스크를 이용해 10M 메탄올 수용액 100mL를 제조한다. 메탄올의 몰질량은 32.04g이므로, 메탄올 3.204g을 부피플라스크에 담은 후 나머지를 증류수로 채워서 제조하였다. 그 후 묽힘공식을 사용하여 0.5M, 0.1M 메탄올 수용액 20mL를 제조하였다. DMFC cell에 10M 메탄올 수용액 7mL를 채우고 컨트롤러의 저항값을 OPEN으로 선택한 후 5분동안 안정화 시켜준다.안정화가 끝나면 저항값을 1ohm 으로 선택한 다음 5분 동안 기다리고 전류와 전압값을 1분 단위로 10분간 측정한다. 0.5M, 1M 메탄올에 대해서도 위와 같은 방법으로 실시하고, 실험결과는 다음과 같이 측정되었다.10M0.5M0.1M시간(분)전류(A)전압(V)전류(A)전압(V)전류(A)전압(V)10.0620.070.0840.100.0850.1020.0620.070.0830.100.0830.1030.0620.070.0820.100.0810.1040.0620.070.0810.100.0740.0950.0620.070.0800.100.0700.0860.0620.070.0790.090.0660.0870.0620.070.0780.090.0630.0880.0620.070.0770.090.0620.0790.0620.070.0750.090.0610.07100.0620.070.0740.090.0590.07직접메탄올 연료전지는 메탄올(화학 에너지)를 전기 에너지로 변화시키는 장치인데, 따라서 메탄올의양이 많을수록(농도가 높을수록) 더 많은 전력을 생산할 것이라고 생각할 수 있는데, 실험결과 다음과같이 농도가 낮을수록 더 많은 전력을 생성하는 것으로 나타났다.10M0.00434W0.5M0.0084W0.1M0.0085W와 산소의 공급을 받아서 화학반응을 통해 지속적으로 전기를 공급한다.- 즉 연료전지는 고효율의 무공해 발전장치로서 대규모 발전소 건설 대안으로 차세대 분산형 에너지원으로 주목받고 있고 미래형 초저공해 자동차 기술의 핵심기술이다.- 주요 사용처가정용전원 및 온수공급빌딩 및 아파트 분산형 전원 및 온수 및 식수공급비상전원, 도서지역 전원공급, 무공해 자동차(2) 연료전지의 원리여러 종류의 연료전지가 있지만 그 핵심 구성요소는 모두 아노드(anode), 캐소드(cathode), 전해질(electrolyte)이다. 위 그림과 같이 아노드에서는 산화작용이 일어나면서 (+) 전기를 띄는 수소이온과 전자를 방출한다.H _{2} rarrow 2H ^{+} +2e ^{-}여기서 발생한 전자가 외부의 도선을 통해 아노드에서 캐소드로 이동하면서 직류 전류가 발생한다. 그리고 전해질은 (+) 전기를 띄는 수소이온 (양이온)이 연료전지의 두 극 사이에 이동이 가능하게 하는 역할을 한다. 캐소드에서는 이동해온 수소 이온과 도선을 통해 이동한 전자, 외부에서 공급된 공기 중의 산소와 결합하여 수증기를 만들어 배출한다.O _{2} +4H ^{+} +4e ^{-} rarrow 2H _{2} O(3) 화력발전과 연료전지 비교구분화력발전연료전지효과발전효율35%50~60%에너지 절약, 온실가스 저감연료석유, 석탄수소, 석유, 석탄,천연가스, 바이오가스,매립지 가스 등에너지원 다변화배출질소화합물, 황화합물,탄화수소, 소음물, 무소음무공해(도심지 건설)입지310평/MW120평/MW분산형 가능, 토지 효율적 활용 및 송배전 투자 절감건설기간6년3년경제적 건설(4) 연료전지 종류종류고온형저온형용융탄산염(MCFC)고체산화물(SOFC)인산형(PAFC)고분자전해질형(PEMFC)알카리(AFC)직접메탄올(DMFC)주연료천연가스,석탄, 수소천연가스,석탄, 수소천연가스,메탄올, 수소..천연가스,메탄올, 수소..수소메탄올전해질용융탄산염Li{}_{2}CO{}_{3}, K{}_{2}CO{}_{3}[액체]고체산화물H{}_MW]복합,열병합발전[250kW~1MW]열병합[100~200kW]소형전원[수십W]자동차[수십kW]잠수함우주선소형전원자동차(5) MEA의 구성요소연료전지는 크게 막전극접합체(MEA), 전해질막, 촉매층, 가스확산층, 가스켓, 분리판으로 구성된다.이 중 MEA는 음극과 양극을 전해질막에 부착한 연료전지의 핵심부품으로서 여기서 산소와 수소의전기화학 반응이 일어나며 전해질막, 촉매층, 가스확산층으로 이루어진다.(5-1) 고분자 전해질막- 수소이온의 이동을 구현하고 연료와 산소기체의 crossover를 억제한다.- 물을 화학적으로 흡수하며 양 전극간의 물의 이동을 용이하게 한다.- 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)에서는 고분자 전해질막으로 Nafion{}^{*}을 사용한다,-Nafion의 구조- Sulfornated tetrafluoroethylene 고분자- PTFE 구조는 소수성,sulfonic acid 부분은 친수성- 친수성 영역은 수분을 끌어당기고수소이온 전도의 매개체 형성(5-2) 촉매층- Ionomer, 탄소지지 백금 촉매(Pt/C), 기공으로 구성된 복잡하고 무작위적인 기하학적 비등방성 구조를 하고 있음.- 연료전지 효율을 결정하는 중요한 요소로 작용함.- 환원극(Cathode), 산화극(Anode) 양쪽 모두 전기화학적 반응이 발생하며 3상 물질 각각의 물질 전달 경로를 통해 전도/확산이 일어남.- 반응가스와 생성가스의 경우 가스확산층, 촉매층 내부의 기공을 통해 확산됨.- 촉매층의 전기화학반응을 통해 생성된 양성자는 이오노머를 통해 전도, 생성된 전자는 탄소를 통해 전달됨.(5-3) 기체확산층- 수소와 산소 그리고 전기화학반응을 통해 생성된 물이 배출되는 통로- 전자의 이동통로- 전기 전도성이 우수하고 기공도가 큰 물질을 사용(6) MEA 제조법1) 고분자전해질막 위에 촉매층 도포- catalyst-coated membrane(CCM) : 촉매 전극을 이온 전해질막 양면에 직접 형성.ex>rollin법, 스프레이법, 스크린 프린팅법2) 기체확산층 위에 선택한 다음 5분 동안 안정화시킨다.5저항값을 1ohm 으로 선택한 다음 5분 동안 기다린다.6전류와 전압값을 1분 단위로 10분간 측정한다.70.5M, 1M 메탄올도 위와 같은 방법으로 진행한다.▲ 실험장치 설치한 모습■실험결과실험결과 다음과 같은 data를 얻을 수 있었다.10M0.5M0.1M시간(분)전류(A)전압(V)전류(A)전압(V)전류(A)전압(V)10.0620.070.0840.100.0850.1020.0620.070.0830.100.0830.1030.0620.070.0820.100.0810.1040.0620.070.0810.100.0740.0950.0620.070.0800.100.0700.0860.0620.070.0790.090.0660.0870.0620.070.0780.090.0630.0880.0620.070.0770.090.0620.0790.0620.070.0750.090.0610.07100.0620.070.0740.090.0590.071) 시간에 따른 전류 및 전압의 변화를 그래프로 작성10M시간에 따른 전류 그래프시간에 따른 전압 그래프0.5M시간에 따른 전류 그래프시간에 따른 전압 그래프0.1M시간에 따른 전류 그래프시간에 따른 전압 그래프2) 몰농도에 따른 최대전력(W)의 변화를 그래프로 작성각 몰농도에서 가장 전압과 전류가 높을 때는 다음과 같다.10M0.5M0.1M시간(분)전류(A)전압(V)전류(A)전압(V)전류(A)전압(V)10.0620.070.0840.100.0850.10전력은 전류와 전압의 곱으로 계산할 수 있으므로 몰농도에 따른 최대전력은 다음과 같이 계산된다.10M0.062ATIMES 0.07V=0.00434W0.5M0.084ATIMES 0.10V=0.0084W0.1M0.085TIMES 0.1=0.0085W몰농도를 x축, 최대전력을 y축으로 하여 그래프를 그리면 다음과 같다.3) 두 전극에서 일어나는 반응 메커니즘을 작성(PEMFC, DMFC)① 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)수소기체는 연료전지의 애노드(-극)에서촉매에 각각 음극과 양극이 위치하며, 음극에서는 메탄올과 물이 반응하여 수소 이온과 전자를 생성시키는 반응이 일어난다.이렇게 생성된 수소 이온이 전해질 막을 통과하여 양극으로 이동하고, 양극에서 수소 이온과 전자가 산소와 결합하여 물을 생성하게 된다. 이 과정에서 나오는 전자가 전기를 생산하는 원리이다.(Anode)CH _{3} OH+H _{2} O rarrow 6H ^{+} +6e ^{-} +CO _{2}(Cathode)0.5O _{2} +6H ^{+} +6e ^{-} rarrow 3H _{2} O■결론이번 실험에서는 직접메탄올 연료전지를 사용하여 실험하였는데, 이 연료전지의 에너지원으로 쓰이는 메탄올의 몰농도를 바꿔가면서 실험하였다. 총 3가지의 농도를 가지고 실험하였는데 각 농도에서 10분 동안1분 간격으로 전류와 전압을 측정하였으며 그 결과값은 다음과 같이 측정되었다.10M0.5M0.1M시간(분)전류(A)전압(V)전류(A)전압(V)전류(A)전압(V)10.0620.070.0840.100.0850.1020.0620.070.0830.100.0830.1030.0620.070.0820.100.0810.1040.0620.070.0810.100.0740.0950.0620.070.0800.100.0700.0860.0620.070.0790.090.0660.0870.0620.070.0780.090.0630.0880.0620.070.0770.090.0620.0790.0620.070.0750.090.0610.07100.0620.070.0740.090.0590.07이 데이터를 이용해 몰농도에 따른 최대전력의 변화를 그래프로 작성해 볼 수 있었는데위와 같이 몰농도가 작아질수록 오히려 최대전력이 증가하는 것이 관찰되었다.고찰 1. 왜 메탄올의 몰농도가 작을수록 최대전력이 증가할까?직접메탄올 연료전지의 반응메커니즘을 살펴보면 anode에서 메탄올이 반응에 참여하는 것을 알 수 있다.그렇다면, 메탄올의 양이 많을수록 최대전력이 증가한다고 짐작해 볼 수 있는데 실험결과는 이와 정 반대의 모습된다.
■ 실험 제목 : 전기화학 반응■ 최종목표 및 세부목표1. 최종목표전기 에너지를 이용해서 일어나는 화학반응에 대해 이해2. 세부목표- 금속의 종류에 따른 전기 화학적 산화-환원 반응성을 확인- 전기분해를 통해 구리 도금시키기(석출) → 반응량과 전기분해로 얻어진 구리 양과의 상관관계 확인■ 이론적 배경■ 산화-환원 반응산화(Oxidation)산소, 수소, 전자로 정의 가능1. 산소로 정의 : 산소와의 결합2. 수소로 정의 : 수소의 떨어져 나감3. 전자로 정의 : 전자의 수가 감소함=> 산화수 증가환원(Reduction)마찬가지로 산소, 수소, 전자로 정의 가능1. 산소로 정의 : 산소가 떨어져 나감2. 수소로 정의 : 수소와의 결합3. 전자로 정의 : 전자의 수가 증가함=> 산화수 감소<중 략>■ 전기화학 반응의 특징1. 전기 화학 반응이 일어나는 반응계는 전자 전도체와 이온 전도체의 조합으로 성립하고 반응은 양자의 계면에서 일어난다. 2. anode에서 산화반응, cathode에서 환원 반응이 동시에 각각 장소를 달리하여 일어난다.3. 산화 생성물 및 환원 생성물의 화학적 순도가 매우 높다.4. 전자가 마치 이온이나 원자와 같은 화학종으로 반응식에 참가한다.5. 패러데이의 법칙이 성립한다.6. 반응 속도의 조절이 쉽다.■ 전기화학전위특정 화학물질이 환원 또는 산화되려는 경향을 상대적으로 나타내는 것■ 표준 환원 전위(표준 전극 전위)어떤 셀의 표준 환원 전위를 정의하기 위해 먼저 SHE(Standard Hydrogen Electrode)를 정의한다. 정의하고자 하는 반쪽 셀을 SHE와 연결시킨 후, SHE의 표준 환원 전위에 대한 상대적인 값으로 구한다. H보다 강한 산화제(약한 환원제)는 표준환원전위가 양의 값이고, H보다 약한 산화제(강한 환원제)는 음의 값을 나타낸다.
■ 실험 제목 : 관류 흐름 반응[반응속도]■ 최종목표 및 세부목표1. 최종목표Ethyl acetate와 NaOH의 비누화 반응을 통해 농도 및 온도 변화에 따른 반응속도상수 와활성화 에너지를 결정해 본다.2. 세부목표- 일정한 온도에서 반응물의 ㄴ오도 변화에 의한 반응속도 상수() 결정- 온도 변화에 대한 속도상수 값으로부터 Arrhenius Plot에 의한 활성화 에너지 결정- 관류흐름반응장치 이해■ 이론적 배경■ 반응속도1. 반응 속도의 정의(1) 평균 반응 속도(average reaction rate)화학 반응의 속도는 일정한 시간 동안 일어난 농도 변화량을 시간으로 나눈 값이다.A rarrow `B 반응에서, 반응속도는 A의 농도가 감소하는 속도 또는 B의 농도가 증가하는 속도로 나타낼 수 있다.즉, reaction rate= {TRIANGLE [B`]} over {TRIANGLE t} =- {TRIANGLE [A]} over {TRIANGLE t}<중 략>4. 활성화 에너지와 아레니우스 식일반적으로 반응 온도가 높아지면 화학 반응 속도가 증가한다. 아래 그림에서와 같이 반응물은 에너지가 매우 높은 전이 상태를 거쳐서 생성물이 되는데, 반응물과 전이 상태의 에너지 차이가활성화 에너지(E _{a`})이다. 활성화 에너지보다 큰 에너지를 가진 반응물만 생성물로 변화할 수 있다.온도가 높아지면 활성화 에너지보다 큰 에너지를 가진 반응물의 비율이 증가하고, 반응 속도도 빨라진다.아레니우스 식은, 반응 온도와 반응 속도 상수의 관계를 보여준다.
■실험 제목 : 유동화■초록이번 실험에서 유동화 장치를 사용하여 고정층과 유동층을 직접 관찰함으로써 유동화가 어떤 식으로 일어나는지 이해해 볼 수 있었고, 실험으로부터 유속에 따른 층높이와 수두차를 측정할 수 있었는데 이 data 값들을 통해 유속에 따른 수두차(압력강하)와 층높이 graph를 그려볼 수 있었고 압력강하 또한 계산해 볼 수 있었다.우리 실험에서는, 처음에 층높이가 370mm가 되도록 유속을 조정하였고, 이때 유동층이 형성되는 것을 관찰할 수 있었다.점차 유속을 감소시켜서 층높이를 170mm까지 감소시켰고, 이 때 고체입자(유리구슬)의 움직임이 사라지는 것을 확인할 수 있었다. (고정층)관찰결과, 유동층에서는 압력강하가 일정하게 나타났고 고정층에서는 유속이 감소할수록 압력강하가 낮아져서 유속이 0에 이르렀을 땐 압력강하가 0이 되는 것을 확인해 볼 수 있었다.처음 실험을 시작할 때 층높이가370mm가 되도록 유속을 조정하였고 유동층이 형성되었다.유속을 점차 낮추어 갔는데, 층높이가170mm에 이르자 유리구슬의 움직임이없어졌다. (고정층 형성)<중 략>-부피유량 계산3초 동안 물이 얼마나 빠져나가는지 측정하였는데, 이 부피를 시간(3초)으로 나눠서 부피유량을 계산할 수 있다.- 유속 계산유속단면적부피유량이므로, 부피유량을 단면적으로 나눠서 유속을 계산할 수 있다.단면적은 150mm15mm22.5cm이고 부피유량의 단위는 mL/scm/s 이므로 별도의 단위 환산 없이 바로 나누면 된다.