물리분석실험 calibration

소개글

물리분석실험 calibration에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

물의 성질을 연구해 왔으며 물의 특징에 대해선 많은 것이 알려져있고, 과학자들이 합의한 다양한 개념들에 물은 기준이 되어있다. 이미 각 온도에 따른 물의 밀도는 상세하게 연구가 되었으며 본 실험에서도 이 정보를 이용해 물의 무게를 가지고 부피를 구했다. 또한, 현재 사용되고 있는 온도의 단위인 섭씨와 화씨 모두 물의 특성을 이용해 규정된 값이다. 물의 밀도가 1g/ml에 거의 가까운 것을 보면 알 수 있듯 주로 사용하는 부피의 단위(리터)도 처음 물의 특성을 이용해 정의한 것이라 볼 수 있다.
그렇기 때문에 교정 액체로서 물을 사용하는 것이 가장 당연하다고 할 수 있다.
2. 전자식 저울의 작동원리
전자 저울의 기본적인 원리는 물체를 접시에 올렸을 때 그 무게로 인해 발생하는 힘을 상쇄하기 위한 반대의 힘을 자석 주위에 전류를 흘러보내는 것을 통해 가해주는데 이때 무게를 상쇄하기 위해 발생하는 전류의 크기를 물체의 무게로 환산하여 실험자에게 알려준다.
영점을 조절하게 되면 그 시점에서 흐르고 있는 전류가 기준 전류가 된다. 이후 새로운 물체를 올려 다시 영점의 상태가 되기 위해 새로운 힘이 추가되어야 한다면 그에 해당하는 전류의 크기가 물체의 질량으로 환산된다.[2]
3. 마이크로피펫의 특징, 사용 시 주의사항, 오차를 줄이기 위한 방법.
마이크로피펫은 1 ~ 1000 μL 부피의 액체를 운반하기 위한 도구이다. transfer, measuring 피펫과 마찬가지로 음압을 이용해 액체를 빨아들이고 다시 피스톤을 눌러주어 액체를 내보낼 수 있다. 마이크로피펫은 앞부분의 일회용으로 사용되는 폴리프로필렌 tip을 꽂아서 사용하는데 tip에는 filter가 내장되어 있으며 대부분의 유기 용매에 대해서 안정하다는 특징이 있다. 또한, 기구 자체에 빨아들일 부피를 지정할 수 있는 장치가 있으며 사용 전에 필요한 부피를 설정한다면 알아서 그 부피만큼의 액체가 빨린다. 사용방법은 일반적인 pipette과 비슷하게 수직으로 세우고 액체에 넣기 전에 plunger를 누른 후, 액체 속으로 tip을 집어넣고 천천히 plunger를 떼면 된다.
plunger의 경우 두 번에 걸쳐서 눌러지는데 이를 이용한 두가지 pipetting 방법이 존재한다. 먼저 foward pipetting은 액체를 옮길 때 사용되는 기본적인 방법으로 액체를 빨아들일 때는 첫번째 걸쳐지는 부분까지만 눌러서 빨아들이도록 한다. 이후, 액체를 내보내기 위해서는 다시 plunger를 눌러주면 된다. 이때, 첫번째 걸쳐지는 부분을 넘어서 두번째 걸쳐지는 부분까지 눌러서 액체를 빼낸다. 그다음 reverse pipetting의 경우 점성이 있거나 거품이 생기는 액체를 운반할때 이용하는 방법으로 액체를 빨아들일때 두번째 걸치는 부분까지 눌러서 액체를 취한다. 이후 용액을 내보낼 때 정확한 volume을 운반하고 싶다면 첫번째 걸쳐지는 부분까지만 눌러 내보낸다. 완전히 내보내고 싶다면 두번째 걸쳐지는 부분까지 눌러주면 된다. 이후 사용한 tip은 폐기해주면 된다.
마이크로피펫 사용 시 주의할 점은 피펫과 마찬가지로 수직으로 들고 이용해야하고 용액이 담긴 상태에서 마이크로피펫을 거꾸로 들지 않도록 해야 한다. 액체를 내보낼 시에는 벽에 45도정도 각도로 기울여서 댄 후 내보낼 수 있도록 한다. 또한, 팁을 손으로 만지는 행동은 sample에 소실을 야기할 수 있으니 만지지 않도록 한다. 그리고 마이크로피펫을 사용한 후에는 최대 부피용량으로 눈금을 돌려놓도록 한다.
마이크로피펫도 정확도를 위해서 주기적인 calibration이 필요하다. 또한, 전문가에게 수리를 주기적으로 맡기는 방법도 있다. 오차를 줄이기 위한 다른 방법으로는 액체를 담기전에 액체를 tip안에 빨아들였다가 내보냈다가를 3번정도 해주어 tip이 젖도록 해주는 방법이 있다. 그리고 액체의 온도와 피펫의 온도를 맞춰주도록 한다. 마지막으로 피펫은 해수면의 기압을 기준으로 교정되어 있기 때문에 압력이 다르다면 그에 따른 교정이 추가적으로 필요하다.[1]
Reference
[1] Harris, D. C. \"Quantitative Chemical Analysis\", 8th edition, W. H. Freeman, 2010.
[2] \"Electronic Analytical Balance\", Wikiscales, accessed 03-20-22, http://www.wikiscales.com/articles/electronic-analytical-balance/

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서울대,   물리분석실험,   화학부