[화학실험] 나일론 6,10 합성 실험 (예비+결과레포트)

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론

4. 중요용어정리

5. 실험기구 및 시약

6. 실험방법

7. 주의 및 참고사항

8. 걸론 및 고찰

9. 참고문헌

본문내용

서 이 용액을 15초에 걸쳐 부어 넣고 2분간 교반을 계속 한 후 생성된 나일론을 유리거르개를 사용하여 거른다.
(혼합기의 뚜껑을 연 채로 교반하면 액이 밖으로 튀어나올 염려가 있으므로 알루 미늄 박지로 혼합기 통의 위를 씌우고 가운데 조그마한 구멍을 뚫고 세바코일 용액을 불어넣고 혼합기의 뚜껑을 닫는다.)
3. 생성된 중합체를 씻어 말려 그 무게를 달고 녹는점을 측정한다.
7. 주의 및 참고사항
1. 사염화 탄소, 메탄올, 염화 세바코일, 수산화 나트륨은 자극적이며 독성이 있으 므로, 피부에 직접 닿거나 증기를 흡입하지 않도록 조심한다. 특히 합성된 나일 론을 충분히 씻기 전에는 맨손으로 만지지 않도록 주의한다.
2. 합성한 나일론이나 반응 후에 남은 용액은 반드시 회수해서 적절하게 처리해야 한다.
3. 페놀프탈레인 용액 대신 브로모티몰블루나 식용 색소를 사용해도 좋다.
4. 합성한 나일론 및 사용하고 남은 반응물질을 생크대에 버리지 않도록 한다.
5. : 한 방울의 메틸레드 또는 브롬 크레졸블루를 반응용액에 가해주면 착색된 나일론을 얻을 수 있다.
6. 모든 약품 피부에 묻으면 안 됩니다. 실험대위에서보다 후드안에서 해야 한다.
[ 참고사항 ]
염화세바코일 비중 1.121
몰질량.
염화세바코일 239.14 g/mol
헥사디클로로메탄 116 g/mol
수산화나트륨 40.0 g/mol
*나일론 생성 반응에서 NaOH의 역할
NaOH 는 산클로리드와 아민간의 축합반응에 의한 아미드 형성반응 즉 R C O Cl + R'-NH2 ----> RCONHR' + HCl 반응에서 생성되는 HCl 을 잡아 중화시켜주는 acid acceptor 역할을 하는 염기임과 동시에 아민의 친핵반응성을 증가시켜주어 반응을 촉진하는 촉매의 역할을 모두 수행한다.
*각종 나일론의 종류
① 나일론4 : 흡습성이 면섬유와 비교될 정도로 6%에 달한다. 합성 단량체는 2-pyrrolidone이다.강도와 내마모성이 뛰어나며 수지가공이 가능하고 혼방에도 사용할 수 있다. 융점은 265℃이며 다림질 온도는 면섬유와 동일하다.
② 나일론 6 : 폴리아미드계 섬유의 하나로 ε-카프로락탐을 물 존재하에 개환접촉중합시킴으로 만들어진다. 현재 우리나라에서 생산되며 말단기의 양은 나일론 66의 2배이다. 염색은 나일론 66보다 훨씬 쉽고 용도는 나일론 66과 같다분자식은 [-NH(CH2)5CO-]n
③ 나일론 610 : 폴리아미드계 섬유의 하나로 헥사메틸렌디아민과 세바스산과의 탈수 축합으로만 만들어지며 결정구조는 나일론 66과 비슷하다. 염색성이 낮으므로 브러시, 강모, 라켓 등의 스포츠 용품에 사용된다. 분자식은
[-NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO-]n
④ 나일론 7 : w-아미노펩탄산 또는 이의 에스테르를 축합함으로 얻어지는 폴리아미드계 섬유이다. 분자식은 [-NH(CH2)6CO-]n
⑤ 나일론 11 : 릴산(rilsan)이라고도 하며 피마자유를 원료로 하는 것으로 아미드기의 비율이 나일론 66에 비해 작고 용융점, 비중, 흡습성이 작고 강모에 사용된다.
⑥ 나일론 12 : 라우린락탐을 중합하여 얻으며 나일론 11과 비슷한 성질을 가진다. 수분율은 거의 0%이고 플라스틱 재료로서 치수 안정성이 좋다. 융점은 약 180℃, 비중은 1.02 ～1.04이다. 분자식은 [-NH(CH2)11CO-]n
⑦ 나일론 22N : 나일론 66의 대전방지 처리된 섬유로 트리코편물에 사용된다. 대전방지 기능이 섬유의구성 성분에 함유되어 있어 내세탁성이 강하고 성분의 추가에 의해 고착성이 커지고 수분투과성, 방오성등이 향상되고 염색도 용이하고 견뢰도도 양호하다.
⑧ 나일론 N-44 : Du pont사에서 개발된 나일론 타이어 코드로 전형적인 나일론 타이어 코드와 같은 성질을 가지는 반면 플랫 스포팅이 되는 정도가 작다.
⑨ 나일론 66 (nylon 66) : 폴리아미드계 섬유의 하나로 헥사메틸렌디아민과 아디프산과의 탈수축합으로 만들어지는 폴리헥사메틸렌아디파미드로 이루어진다. 산성 염료에 대한 친화력은 양모보다 크지만 염착량은 적으며 의료, 타이어 코드에 사용된다. 분자식은 [-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n
8. 걸론 및 고찰
이번 실험은 비교적 간단한 실험이었고, 우리조는 다른 조에 비해 실험이 늦어져서 다른조의 실수를 통해서 비교적 좋은 결과의 실험을 할 수 있었다. 그래서 결론 및 고찰에서는 우리가 다른 조의 어떤 오류를 보고 그와 다른 방법을 찾아서 실험에 성공했음을 이야기 하려고 한다.
계면 중합된 나일론을 일정한 속도를 유지하면서 유리 막대에 감아 올려야 하는데 나일론의 합성시에 일정한 속도를 유지하여야 한다. 하지만 이미 실험을 한 다은 조의 경우는 이 속도를 일정하게 유지 시키지 못하거나 너무 빠르게 실험을 진행함으로서 나일론이 끈의 형태를 이루지 못하고 덩어리지는 결과를 얻었다. 그래서 우리조는 되도록 반응을 천천히 진행 하기로 했다. ②번 용액을 ①의 용액을 혼합 시킬 때 일단은 조금의 용액을 부어준다음 나일론 끈이 생성되길 기다렸고 나일론끈이 생성되었을 때 핀셋으로 조심스럽게 유리막대에 감았다. 그리고 나서도 용액을 다 썩지 않고 조금씩 여러차레 걸쳐 용액을 혼합했다. 이렇게 한 결과 먼저 실험을 했던 조들이 나일론이 섬유의 형태를 이루지 못하고 덩어리로서 반응이 완결되었던 것을 극복할 수 있었고 좋은 결과를 얻었다.
위의 실험에서 얻을수 있었던 실험적 결론을 나일론의 합성을 통해서 물질의 반응속도가 물질의 생성에 중요한 영향을 준다는 것을 알 수 있는 계기가 되었다.
9. 참고문헌
일반화학실험 일반화학회편. 천문각. pp.291~296
화학공학실험 성기천 이진휘 김기준 공저, 사이텍미디어. pp.303~306
최신고분자화학 강두환 외, 시그마프레스. pp.367~377
www.science.kongju.ac.kr/highschool/주변의 화합물/polymer/html/f-2.html
www.textile.or.kr/deta/term-dic/1997-5-6-10-58-20.html
일반화학실험 - 화학교재편찬위원회
유기합성실험
두산학습대백과, 화학용어,술어사전, 화학의 원리

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