오잉크씨의 자료천국

이과쪽을 선택한 고등학생이라면, 자연대·공대 계열의 대학교를 다니고 있는 학생이라면 누구나 들어봤을 증기압.
영어로는 vapor pressure 입니다. 
많이는 들어봤는데 어디다가 써먹었더라? 하고 의문이 드는게 바로 증기압입니다.
위에 있는 그림을 보면 알겠지만, 증기압으로 어떤 현상을 말할 수 있냐면...

바로 끓는점 입니다!
액체가 열을 받으면 기체가 되는 것은 당연합니다.
닫힌 계에서 열을 주어 액체가 기체가 되면 그 증기들 때문에 압력이 높아집니다.
온도가 높아지면서 압력도 함께 올라가다가 대기압(760mmHg, 그림에서 분홍색 선)과 만나는 지점의 온도를 우리가 끓는점이라고 하는 것입니다.

방금 앞서 말한 압력이 바로 증기압일까요?
대부분의 학생이 알고 있고, 증기압을 서술하라고 하면 이와 같이 설명하곤 합니다.
"증기들로 인한 압력입니다"
하지만 저렇게 답하면 20점짜리 대답입니다. 
더욱 가혹하게 말하자면 틀린 대답이라는 말이지요.

임의의 물질이 닫힌계, 일정부피, 일정온도에서 액상과 기체상이 공존하며, 그 두 상이 동적평형상태일 때의 압력을 증기압이라고 하는 것입니다. 

액체 또는 고체에서 증발하는 압력으로, 증기가 고체나 액체와 동적평형상태에 있을 때의 포화증기압을 말한다. 같은 물질이라도 온도가 높아지면 증기압이 높아진다. 건습구습도계를 사용하여 계산하면 증기압을 알 수 있다.

[출처] 증기압 [蒸氣壓, vapor pressure ] | 네이버 백과사전

한 마디마다 중요한 말을 요약해서 나타낸 아주 정확한 문장이다.

우선, 고체나 액체가 증발해서 생긴 압력이라는 점. (여기서, 고체의 경우는 승화물질)
둘째, 동적평형상태에 있을 때 측정해야된다는 점.
셋째, 임의의 물질이라는 점( 절대로 수증기만 말하는 것이 아니다)



이 정도만 기억해 주어도 어디가서 증기압, Vapor pressure 에 대해서 정확하게 안다고 할 수 있을 것이다.
    참고: 증기압, vapor pressure, 포화증기압, 증기장력 은 모두 같은 말입니다.

-끝-


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화공기초실험 시험 문제는

정말 기초적인 문제들만 나왔다.

실험기구 이름, 시약설명, 용액제조

...............

but

가장 기본적이고 기초적인 부분이지만

우리는 실험 이라는 수업을 너무 간과하고 있다.

'그냥 레포트만 잘쓰면 되지'

'실험 할 때는 대충해도돼. 고찰만 잘쓰면 돼.'

등등 우리가 실험수업에 관해서 흔히 하는 말이다.

하지만, 실험을 하다보면 뷰렛과 피펫이 헷갈리고,

비커와 매스실린더를 혼동한다거나

이런 해프닝이 발생한다.

이게 모두 기초를 무시했기 때문이다.

실험의 기초는 실험기구의 사용법을 알고

그 실험에 알맞은 실험기구를 사용하는데에 있다고 생각한다.

다음은 2010년 화공기초실험 시험문제 다.

Q : 다음 사진에 나온 실험기구는?

답은?

히팅맨틀!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!아오..

하,,,,,,,,,,

패닉이었다...

사진을 4장이나 찍어놓고서도

나는 저 실험기구의 이름이 생각이 안났기 때문이다.

정말 기초부족의 현실을 깨달았다.

그래서 오늘의 포스팅은

실험기구~~~~~^3^

1. 비이커(Beaker)

비이커는 용액을 담는 용도로 쓰임.

이것은 그냥 일반 비이커 이다.

실험을 할 때 가장 일반적이고 만만하게 사용되는 비이커 이다.

주의할 점은 비커로 질량을 재서는 안된다는 것이다.

비이커의 눈금은 정확하지 않기 때문에

용액의 질량이나 부피를 잴 때에는

매스실린더 나 부피플라스크를 사용해야 한다.

 플라스틱 비이커                                              톨 비이커

코니칼 비이커

코니칼 비이커는 원뿔을 자른 모양의 비이커이다.

종종 삼각 플라스크와 헷갈리는데

비이커와 플라스크의 가장 큰 차이점은

비이커는 용액을 담는 용도이고

플라스크는 화학반응을 할 때 이용된다는 것이다.

2. 플라스크 (falsk)

 플라스크에는 모양에 따라 둥근 플라스크 삼각플라스크 나스플라스크 등이 있다.

아래와 같이 플라스크 구멍의 수에 따라

1구 플라스크, 2구 플라스크 , 3구 플라스크 등이 있다.

4구, 5구도 있음.

이는 반응을 시킬때 냉각기나 온도계 등을 꽂기 위해서이다.

저기에 손가락 끼워서 놀면 재미있당.

왼쪽은 나스플라스크.

물방울 처럼 생겼음.

오른쪽은 이름은 모르겠으나

아스피레이터나 고무관을 작은 구멍에 꽂을 수 있는 플라스크 이다.

황산구리 제조를 할때 아스피레이터를 연결할 때 이용된 플라스크이다.

삼각플라스크.

코니칼비커보다 더 삼각형에 가깝다.

화학 반응을 시킬 때 사용되는 비이커 이다.

 3. 매스실린더와 부피플라스크

부피플라스크와 매스실린더.

부피플라스크는

일정농도의 용액을 만들 때 사용되는 플라스크이다.

즉, 부피플라스크 목에 있는 줄이 기준선이다. 

 시약을 먼저넣고

증류수를 넣어서 녹인다음

다시 증류수를 부피플라스크의 목에 있는 선까지 채우면

원하는 농도의 용액을 만들 수 있다.

 500ml이나 1L 가 있다.

시약이 잘 녹지 않으면 플라스크의 목을 잡고 계속 흔들면 된다.ㅋㅋㅋ

매스실린더는 용액의 부피를 잴 때 쓰는 기구이다.

오차가 있지만 그래도 화공기초실험에서는 매스실린더를 많이 이용한다.

4. 피펫과 뷰렛 

 사람들이 제일 헷갈리는 것이 피펫과 뷰렛인 것 같다.

피펫과 뷰렛은 엄연히 용도가 다른데

같은 용도로 사용하는 경우가 있다.

이름도 비슷해서 더 혼동하는 것 같다.

마이크로 피펫.

단백질 정량과 세포배양을 할 때 썼던 피펫이다.

굉장히 신기한 기구이다.

말 그대로 마이크로 양을 취할 수 있는 피펫이다.

일반 실험실에서 사용되는 피펫.

저렇게 주황색 피펫휠이 달려있고 굉장히 김.

피펫은 스포이드 라고 보면 된다.

정확한 양을 취해서

이 용액에서 다른 용액으로 옮길 수 있다.

뷰렛은 피펫과는 완전히 다르다.!

화공기초실험을 하다보면 제일 많이 하는 실험이

적정실험이다.

티트레이션,,,,titration,,,,

적정은 정말 인내와 섬세함이 필요한 실험이다.

적정과 역적정을 이용할 때 쓰이는 도구가 바로 뷰렛이다.

적정 실험을 하기 위해서는 위에서 용액을 떨어뜨리는 도구가 필요하다.

이 도구의 조건으로는 첫째로 용액이 얼마나 들어갔는지 쉽게 알 수 있어야 하고,

둘째로 흘러내리는 용액의 양을 손쉽게 조정할 수 있어야 한다.

만약 전에 소개했던 피펫이라는 도구로 적정을 하게 되면,

얼마나 들어갔는지는 알 수 있을지 몰라도 들어가는 용액의 양을 미세하게 조절하기에는 어려움이 있다. 

그래서 이를 위해 사용하는 도구가 뷰렛 (Burette)이다.

뷰렛의 기본적인 생김새는 길쭉한 유리관이다.

다양한 부피가 있던 피펫과 달리 뷰렛은 거의 50ml 짜리였던 것 같다.

 길이가 거의 1m 가까이 되어서 생각보다 거추장스럽게 길다.

긴 유리관의 표면에는 50ml에 해당하는 눈금이 인쇄되어 있다.

그리고 한 쪽 끝은 그냥 뚫려있고, 다른 한 쪽 끝은 뾰족하게 되어 있다.

뽀죡한 끝 쪽에 용액의 흐름을 조절하기 위한 밸브가 달려있다.

뷰렛은 그 길쭉한 모양과 좁은 입구 때문에 처음에 채울 때 깔때기를 사용한다.

 이 때 밸브가 닫혀져 있는지 꼭 먼저 확인하자.

밸브가 열려 있으면 위에서 붓는 족족 아래로 흘러내린다.

ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

꼭꼭!.

저렇게 되면 용액 낭비임.

만약 그 액체가 피부에 닿아서 유해하다면 큰일나는 것이다. 

뷰렛을 사용할 때 가끔하는 멍청이짓 중에 하나가

 용액을 채워놓고 바로 눈금을 읽고 실험을 시작하는 것이다.

용액을 채운 후에는 밸브를 돌려서 용액이 뷰렛의 뾰족한 끝까지 흘러내려서 채우도록 한 후에

눈금을 읽어야 한다.

2학년 때의 실험은 1학년 때의 놀고먹는 실험과 달랐다.

3학년 때의 반응공학 실험은 완전히 다를 것으로 예상된다.

정말 열심히 해야지..

실험시간도 4시간으로 늘어나니....

아무튼

화공엔지니어가 되기위한 기초적인 아주아주 기초적이지만

절대로 간과해서는 안되는

실험기구 제대로 알기

포스팅 끝.