[화공기초실험] 경도

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 경도라 함은 수중에 존재하는 및 의 총량을 이에 대응하는 의 ppm(㎎/1)으로써 표시한 것을 말한다. 경도측정은 전경도와 칼슘경도로 구분하여 측정 할 수 있는데 에틸렌 디아민테트라아세트산(ethlendiaminetetraacetic acid, EDTA)의 용액이나 그 나트륨염을 적정 표준액으로 사용하는 방법이다. 시료수의 pH를 10으로 한 후 EBT(Eriochrome blank T)를 지시약으로 해서 EDTA액으로써 적정한다. 본 실험은 EDTA로 Chelate 적정하여 전경도와 칼슘경도를 측정한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 요약
경도는 물속에 함유되어 있는 미네랄에 의해 나타나는 물의 세기를 말하며, 그 물질은 칼슘이온()과 마그네슘 이온(), 철 이온() 등이 있다. 이런 이온들이 많으면 비누와 작용하기 힘든데, 비누 음이온이 이런 금속 이온들과 작용하여 기름기 있는 침전물을 만들기 때문이다. 물속에 녹아있는 이 미네랄의 양이 기준보다 많이 녹아 있으면 경수(센물, Hard Water)로 분류하며 기준 이하면 연수(단물, Soft Water)라 한다. WHO(World Health Organization)에서 경수가 인체에 미치는 영향은 밝혀지지 않았다고 말했지만 칼슘과 마그네슘의 총 농도는 2-4 mmol/L로 권하고 있고, 보일러, 냉수탑이나 물에 초점을 둔 산업에서 심각한 문제를 야기시킬 수 있기 때문에 경도의 측정과 연화(Softening)는 중요하다. 본 실험에서 위에 언급한 금속 이온들과 1:1 착화합물을 형성하는 EDTA 표준용액으로 적정하고 그 과정의 색 변화를 보고 경도를 측정한다.

2.2. 경도
硬度(경도)란 물의 미네랄 함량을 표현하는 수치로, 함유량이 많을 경우 센물(Hard Water), 적을 경우 단물(Soft Water)로 구분한다. 이러한 미네랄(금속양이온)을 많이 함유하는 물의 경우, 비누나 세제가 금속이온들과 뒤엉키는 현상 때문에 비누의 '떼를 제거하는 능력'이 사라져 세탁에 제한을 받게 된다.

참고 자료

Hardness in Drinking-Water, World Health Organization, 2003
화학의 이해 12th Edition, 가정에서 쓰이는 화학물질, John W.hill,라이프사이언스, 2011, 21장 p.576～577