결정화 실험

소개글

결정화 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2, 실험 이론

3. 실험 준비물

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 결과 및 고찰

본문내용

40℃까지 냉각
60℃까지 냉각
1
79
76
78
2
73
72
76
3
69
69
74
4
65.5
66.5
73
5
65
64.5
71
6
62.5
61
69.5
7
61
59
68
8
57
57.5
66.5
9
55
55.3
65.5
10
53
54
64.5
11
49
52.5
63
12
47.5
51.5
62
13
45
50
61
14
43.5
50
60.5
15
42.5
50
60
16
40
47
17
39
42
18
38
41
19
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40
20
35
21
34
22
33
23
33
24
33
25
31
26
29
27
27.5
28
25
29
24
30
24
31
23
32
21
33
20
위의 측정 결과를 그래프로 나타내면 다음과 같다.
○ 이제 냉각한 용액을 여과 건조시켜 결정을 얻을 수 있었다. 측정한 결정의 무게는 다음과 같다.
냉각 온도
20℃
40℃
60℃
무게(g)
5.522
4.301
2.071
6. 실험 고찰
실험결과에서 보는 바와 같이, 시간의 변화에 따른 온도 변화 그래프를 보면 직선이 아닌 비선형을 볼 수 있다. 이것은 결정화가 진행되면서 발열 반응이 일어나기 때문이다. 따라서 일정하게 온도가 감소되지 않고 어느 지점에서는 약간의 온도상승으로 같은 시간 내에서 다소 적게 냉각되는 것이다. 즉, 그래프를 통해 결정화는 발열반응인 것을 알 수 있었다.
한편, 냉각시켜서 여과하였을 때 결정의 무게를 측정한 값을 보면, 더 낮은 온도까지 냉각시켰을 때 결정화되는 양이 더 많아진다는 것을 알 수 있었다. 그림에서는 자세히 보이지 않지만 실제로 20℃까지 냉각한 경우는 결정이 소금이나 설탕입자처럼 크게 나타났다. 즉, 많은 냉각시간은 용액안의 입자가 결정화 되는 시간을 제공한다는 것을 알 수 있다.
그런데 여기서 의문점이 든다. 똑같은 결정화가 진행되는데 왜 20℃까지 냉각시킨 것만 다소 큰 입자의 결정이 만들어질까? 우리 조가 한 실험과정을 되짚어 보면 20℃까지 냉각시킨 경우는 초기에 자연 냉각된 시간이 많아서 그럴 것이다.(나중에는 시간관계상 다른 실험군과 마찬가지로 차가운 물로 급냉각했다). 급냉각의 경우는 작은 결정이 석출되지만 서서히 냉각하면 크고 좋은 순수한 결정 석출된다. 우리는 배정된 실험 시간 안에 자연 냉각을 다 할 수 없었기에 나머지 두 개의 실험군은 급냉각시켰다. 따라서 초기에 자연 냉각하다가 시간이 없어 급냉각한 20℃ 실험군은 결정의 입자가 크게 나올 수 있다는 것이다. 또한 그 결정 입자는 확인해보지는 않았지만 급냉각한 것보다 더 순수한 결정일 것이라 생각된다.
이번 실험에서 아쉬웠던 것은 자연냉각과 급냉각, 각각이 결정화 과정에 있어서 어떻게 차이가 나는가를 정확한 통제 변인과 조작변인을 두어서 비교해보지 못했다는 것이다. 자연 냉각이 시간이 다소 오래 걸리는 것을 감안할 때 이 실험을 하기 위해서는 많은 시간이 필요할 듯 보인다. 추후에 이 실험을 하게 될 조를 참조해주어 결정화에 있어 급냉각과 자연냉각에 따른 결정화 차이를 실험을 통해 시각적으로 확실히 알아두어야겠다.

키워드

결정화,   화학,   공학,   Crystallization,   실험,   대학,   고체