액체표면장력측정 [논문참고, A+ 1등]

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
● 접촉각을 측정함으로써 에탄올 함량에 따른 수용액의 표면장력 변화를 관찰할 수 있다.
● 에탄올 함량에 따라 수용액의 분자-분자, 분자-계면 사이의 관계에 대해 생각해보고 수용액의 분자적 변화를 열역학적으로 해석할 수 있다.

2. 바탕 이론
(1) 응집력(Cohesion)
응집력은 액체와 고체에서 분자의 모양과 구조에 영향을 끼치는 고유 성질로 같은 물질간의 상호 작용을 통해 생성된 인력으로 물질끼리 서로 붙는 분자간의 힘을 말한다. 액체의 표면은 분자 사이의 응집력으로 인해 표면의 분자를 안쪽으로 끌어당기며 표면적을 가능한 작게 만들며 수축된다. 물의 경우 비금속 액체 중 가장 높은 응집력을 가지고 있다. 그 이유는 물 분자의 화학적 특성과 관련되어 있는데, 물 분자는 서로 수소 결합을 형성하기 때문에 분자 간 인력이 생성되어 강하게 응집하며 표면적을 감소시키는데, 물 분자가 물방울의 모양으로 존재하는 이유가 이 때문이다. 응집력은 일반적으로 이온 간 정전기적 인력, 수소 결합, 분자 간 반데르발스 힘 등에 의해 발생한다.

Figure 1. 응집력

(2) 부착력(Adhesion)
접착력이라고 불리며 응집력과는 다르게 두 종류의 다른 물질 사이에 작용하는 인력을 말한다. 일반적으로 정전기적 인력과 기계적 결합, 분산력 의해 나타나는 것이 특징이다. 각각의 예시를 들어본다면 아래와 같다.

① 정전기적 인력
-물체의 표면의 존재하는 전하에 의해 전자가 다른 물체로 이동해 발생한 정전기로 인해
부착되는 경우

② 기계적 결합
-다른 물체 포면의 구멍이나 골짜기에 채워지는 등 두 물질의 접합인 경우

③ 분산력
- 두 물체 분자의 표면 사이에 작용하는 반데르발스 힘에 의해 발생하는 인력의 경우

참고 자료

22년도 1학기 화공기초 이론 및 실험 실험노트
김영호, 2005, “접촉각 측정 및 표면 에너지”, 공업화학 전망, 제8권 3호, p1~6
MSDS
이상욱, 유봉렬, 수용성 고분자 수용액의 표면장력 측정, 고분자 과학과 기술, 기계저널, p.207Company.