발화온도 , 화공

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화공

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다르며 포집방법에는 진공 치환법, 기체나 공기 치환법, 액체 치환법 등이 있다. 진공치환법의 경우에는 기체를 포집하기 전에 진 공 펌프를 이용하여 포집병을 진공으로 한 후 기체를 포집하는 방법이며 기체나 공기 치 환법은 앞서 언급한 상방치환이나 하방치환을 말한다.
3-1-2 기체 용량의 측정
- 가스의 용량을 측정하는 방법으로는 가스 뷰렛이 가장 널리 이용된다.
3-1-3 가스 흡수제
- 흡수피펫에 사용되는 흡수제와 각 흡수제에 흡수되는 기체는 수산화나트륨의 흡수기체 는 CO2, 발연황산은 탄화수소류 등이 있다.
3-1-4 흡수 순서
- 기체 혼합물을 분석할 때는 일정한 순서에 따라 흡수시켜야 한다.
3-2 오르사트 장치에 의한 가스 분석
- 오르사트 장치도 헴펠장치와 마찬가지 원리이지만, 다른 점은 뷰렛과 수 피펫이 모세관 에 의한 연결, 고정된 점이다. 봉액으로는 보통가스로 포화된 수용액을 사용하지만 정밀 분석에서는 수은이 사용된다.
(a) 이산화탄소 흡수액
300ml 비이커에 증류수 250ml넣고, 수산화칼륨 75g을 가하여 용해한다.
(b) 산소흡수액
300ml 비이커에 증류수 125ml를 넣고 여기에 수산화칼륨 75g을 가하여 용해한 용액을 A액으로 하고 다른 비이커에 증류수 125ml를 넣고 여기에 피로갈롤 15g을 용해한 용액을 B액으로하여 사용하기 바로 전에 혼합하여 사용한다.
(c) 일산화탄소 흡수액
300ml 비이커에 증류수 170ml를 넣고 여기에 염화암모늄 56g 과 염화제일구리 46g을 용해한 다음 진한 암모니아수 80ml넣는다.
(d) 봉액
400ml 비이커에 증류수 300ml를 넣고, 염화나트륨 60g을 용해한다. 여기에 메틸오렌지 지시약 1ml를 넣고 붉은색으로 될 때까지 염산을 넣는다.
4. 실험방법
4-1 예비조작
① 아래 그림처럼 오르사트 장치 전면의 문을 열고, 각 흡수 피펫에 흡수제를 2/3정도 높이 까지 채운다.
② 각각의 위치에 장치하고 분배관과 연결한다.
③ 콕 f를 열고 봉액이 들어 있는 수준병 B를 들어 올려 뷰렛 A속의 가스를 장치 밖으로 빼내고 콕 f를 닫는다. 이때 수면을 뷰렛 A의 0점까지 올린다.
④ 이때, R의 고무주머니를 제거한 다음, 콕 C를 열고 수준병을 내려 피펫속의 시약이 콕 가까이에 있는 표시선에 닿으면 그 콕을 닫는다.
⑤ 동일한 조작을 D, E에 대해서도 실시하고 각각의 시약이 콕 가까이에 있는 표시선에 오 도록 한다. 그리고 고무주머니를 반드시 끼운다.
⑥ 콕 F를 바깥으로 통하도록 하고 수준병을 올려 가스 뷰렛속의 수면이 0점보다 약간 위 로 오게 한다.
⑦ 다음, F를 돌려 시료 가스 보관용기와 접속 시키고 수준병을 내려 수면을 내린 다음, 시 료가스를 흡인하여 뷰렛 속에 100ml보다 약간 많게 넣는다.
⑧ 가스원과 단절하고 F를 바깥쪽으로 통하게 한 후 가만히 수준병을 올려 수면이 뷰렛 A 의 제일 밑 부분 표시선에 오도록 한 다음 F를 잠근다. 이렇게 하여 정확히 100ml의 시 료 가스를 채취한다.
4-2 흡수조작
4-2-1. 이산화탄소의 측정
① 수산화칼륨 흡수 피펫의 콕을 열고 천천히 수준병을 올려 뷰렛의 제일 왼쪽 표시선까지 수면을 올린다.
② 이렇게 하면 가스는 흡수 피펫속으로 들어가므로, 콕을 닫고 약 5분간 방치한 다음, 콕을 열고 수준병을 내려 액면이 밑 표시선까지 올때 콕을 닫는다.
③ 이와같은 조작을 몇 번 반복한다. 다만, 2번째부터의 흡수시간은 약 3분 정도면 좋다.
④ 뷰렛의 수면과 수준병 속의 물 높이를 동일하게 유지하고, 이때 가스의 부피감소를 읽는다. 이것은 KOH가 K2CO3로 변하면서 흡수한 시료가스중의 CO2양이며, 그 부피는 곧 시료에 대한 CO2가스의 백분율이다.
4-2-2. O2, CnH2n, CO의 측정
위에서와 같은 조작방법에 따라 O2는 피로갈롤 시약이 들어 있는 피펫에 흡수시키고, 불포화탄화수고는 발연황산이 들어 있는 피펫에 흡수시키며, 또 일산화탄소는 암모니아성 염화제일구리용액이 들어 있는 피펫에 흡수시켜 그의 부피 감소로부터 시료가스에 대한 각 기체성분의 백분율을 구한다.
※주의사항※
① 수산화칼륨은 용해할 때 발열하므로, 비이커 속에 교반하면서 용해 시킨다.
② 진한 알칼리용액은 피부나 의류를 상하게 하며, 특히 눈에 들어가면 위험하므로 혼합 할 때에는 주의해야 한다.
③ 알칼리용액을 저장할 때, 병마개는 고무마개를 써서 밀폐
④ 가스시료는 눈으로 볼 수 없는 것이 많으므로, 생각지도 못한 오차가 생길 수 있으므로 콕과 접속용 고무관의 밀폐에 주의해야 한다.
⑤ 혼합가스의 분석은 분자량이 큰 것부터 차례로 흡수 시킨다.
⑥ 가스는 물에 조금은 용해하므로, 만약 수준병에 물을 사용할 때는 그 가스로 포화된 수 용액을 사용하는 것이 좋다.
⑦ 가스는 좀처럼 균일하게 혼합되어 있지 않으므로, 혼합가스를 시료로 채취할 때에는 평 균시료가 채취될 수 있게 충분히 연구해야 한다.
⑤ 관계지식
(1) 가스의 정성분석법
-시료가스가 어떤 성분들로 이루어져 있는가를 알아내기 위한 방법이다.
(2) 가스의 정량분석법
① 흡수 중량법 - 유기화합물의 원소분석에 있어서 탄소, 수소의 정량이 그 예이다. 즉, 일 정중량의 시료를 연소가마에 넣고 산소 기류중에서 천천히 연소시키면 탄 소는 이산화탄소로, 수소는 수증기로 된다.
② 흡수 부피량법 및 연소법 - 흡수 부피량법은 혼합가스 시료를 적당한 흡수제로 처리하 여 어떤 성분 가스만을 각각 선택적으로 흡수시켜 부피의 감소로부터 그 성분을 정량하는 방법
③ 가스 부피법 - 적당한 화학반응에 따라 시료로부터 기체를 발생시키고 눈금이 있는 시 험관 속에 모아 그의 부피를 측정하는 방법
④ 검지관법 - 목적으로 하는 기체와 반응하여 발색이나 변색을 하는 시약을 흡착시킨 실 리카겔 등을 가는 유리관에 넣은 검지관을 사용하는 방법
⑤ 헴펠장치에 의한 연료가스의 분석 - 오르사트 가스분석 장치와의 차이는 각 성분을 따 로따로 흡수시키는 것
※ 참고 문헌
현성호, 최신 소방화학실험, 신광문화사 (1999)
이수경, 안전공학실험법, 서울산업대학 출판부 (1990)
이운희, 최신소방법규, 동일출판사 (2004)

키워드

화공,   발화온도,   발화온도측정