[물리화학실험] 미분고체 평균입자크기 결과리포트

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본문내용

기가 다른 입자들을 퇴적시켜 퇴적되는 순서와 시간을 바탕으로 관찰하여 크기를 측정하는 방법. 입자가 구형이고 어떤 방해 없이 자유침강을 전제로 한다. 그러나 침강시 laminar나 streamline이 형성되어 입자주변의 매질의 확산을 유도하는 경우 입자침강의 방해현상이 일어난다.
(3) Particle volume measurement
입자의 부피를 측정하는 데는 Coulter counter라는 기기를 사용한다. 진해질 용액에 있는 입자가 작은 구멍을 통과할 때 반대편 전극에서는 저항의 변화가 생긴다. 부피를 알고 있는 희석용액이 구멍으로 들어오면 전류가 생기게 하기 위해 일정 압력이 전극에 공급된다. 입자가 구멍으로 들어오면 전해질의 부피만큼이 입자로 대체되어, 그 결과 두 전극사이의 저항이 증가된다. 이 저항의 변화로부터 입자의 부피가 계산된다. 이 저항의 증가는 전압의 펄스를 일으켜 이 펄스의 높이로부터 입자의 크기를 계산한다.
6) 입자 크기 측정기의 종류
(1) 크린룸 입자측정기[ Handheld Laser Particle Counter ]
크린-룸 등의 청정도를 계측하는 핸디 타입 입자측정기로써, 청정지연 내의 룸 관리에 적합하다.
반도체 레이저 채용으로 측정감도가 우수하고 휴대에 용이하며 어느 장소나 자유롭게 측정 가능하다. 자체 안에 메모리가 들어있기 때문에 측정치를 기억할 수 있다. (3단계 입자사이즈 농도 측정)
(2) 초미세 입자측정기
입자크기 범위는 10~1000nm이며, 아날로그 출력으로 실시간 표면면적 농도를 원거리에서 접근할 수 있다. 실시간 또는 기록된 데이터를 이용하여 화면에 도표를 생성할 수 있다.
사용자 지정이 가능한 반응모드로 International Cancer Research Portfolio(국제 암 연구 포트폴리오) 폐내 유입 기준에 의한 기관지 및 폐에 유입된 초미세입자의 표면면적을 표시한다. 내장된 펌프는 1㎛(1000nm)의 cyclone을 이용한 2.5l/m의 속도로 활성적인 샘플링이 이루어진다.
※ 입자[ Particle ]
아주 작고 거의 눈에 보이지 않을 정도의 작은 물체를 의미한다.
※ 입자크기[ particle size ]
입자의 크기를 나타내는 기준이 되는 것으로서, 일반적으로 미립자를 다룰 때는 입경을 사용하고, 토사 등의 미세한 입자에서는 체질에 의한 백분율이나 메시 등을 사용하여 표시한다.
3. 실험장치(Experimental Device)
표준 채(standard sieve), 모래(sand), 비이커, 저울(chemical balance) 등
4. 실험방법(Experimental method)
1) 실험 시료(모래)의 전체 무게를 측정한다.
2) 표준 채로 sieving 한다.
3) 각각의 sieve에 걸러진 모래 무게를 측정한다.
4) 모래의 평균 입자크기를 계산한다.
5. 결과(result)
※ 각각의 sieve의 걸러진 모래 무게
sieve의 지름(㎛)
걸러진 모래의 무게(g)
1700 ~ 710
6.67
710 ~ 500
154.73
500 ~ 355
120.48
355 ~ 250
17.89
250 ~ 180
1.89
180 ~ 0
0.67
총합
302.33
지름의 범위 (㎛)
평균 지름
(㎛)
전체무게의 대한 각각의 sieve의 걸러진 모래무게 분율
전체무게의 대한분율 / 평균지름
1700 ~ 710
1205
6.67/302.33=0.022061985
0.022061985/1205 = 0.000018308
710 ~ 500
605
154.73/302.33=0.51179175
0.51179175/605 = 0.000845936
500 ~ 355
428
120.48/302.33=0.39850494
0.398504944/428 = 0.000931086
355 ~ 250
303
17.89/302.33=0.05917375
0.05917375/303 = 0.000195292
250 ~ 180
215
1.89/302.33=0.006251447
0.006251447/215 = 0.000029076
180 ~ 0
90
0.67/302.33=0.002216121
0.002216121/90 = 0.000024623
0.002044321
식(7)으로 값을 구하면,
= =
6. 고찰(discussion)
만약 처음 실험시작 시 모래의 무게를 재고 실험을 시작하였다면 처음 무게와 나중 무게는 다를 것이다. 우리 2조가 sieving을 하고 난 후의 무게는 302.33g이었고 처음 실험시작 시 모래 무게를 재지 못해 얼마나 손실이 있었는지는 알 수 없었다. 만약 sieving 전후의 무게가 다르고 모래 무게가 손실이 되었다면 손실된 무게의 이유는 각각의 체에 남은 모래의 양을 측정할 때 fume hood바닥에 떨어진 양과 체의 눈 사이에 끼인 모래, 체에 조금씩 남은 모래의 양일 것이다. 또는 체에 있는 모래의 무게를 측정하기 위해 털어 낼 때, 미세한 모래입자들이 날아갔다던가, 체 사이사이에 빠지지 않은 입자들에 의한 오차 인 것 같다. 총 모래 무게에 손실에 대한 오차를 뺀다면, 실험에 있어서 크게 영향을 미친 요인은 없었다. 각각의 sieve의 걸러진 모래 무게는
sieve의 지름(㎛)
걸러진 모래의 무게(g)
1700 ~ 710
6.67
710 ~ 500
154.73
500 ~ 355
120.48
355 ~ 250
17.89
250 ~ 180
1.89
180 ~ 0
0.67
총합
302.33
이렇게 무게가 나왔고 각각의 모래무게를 다 더하면 모래의 총 무게는 302.33g 이었다.
7. 참고문헌 (reference)
1) 토질시험법/ 이송 김태훈 이재현 공저/ 구미서관 p. 96 ~ 103
2) http://www.turfdiag.com/SoilTexture101.htm
3) http://en.wikipedia.org/wiki/Mesh_(scale)
4) http://www.google.co.kr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=web&cd
5) http://blog.yahoo.com/_YGFLVWHIXEUKUUBJWM3ZNW5UIU/articles/637665

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물리화학실험,   입도분석,   고체입자,   표준체,   Mesh,   Sieving,   평균입자크기,   모래실험,   입경측정,   화공실험