안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
화학공학
Q. 아스피린 합성 실험에 관해 질문이 있습니다
ㅇ아스피린 합성 실험에 대해 질문해주셨네요. 1) 아세트산 무수물과 살리실산을 반응시켰을 때 생성되는 물질: 아세트산 무수물과 살리실산이 반응하면 아스피린(아세틸살리실산)과 아세트산이 생성돼요. 그래서 교재에서 보신 또 다른 분자식은 아세트산일 거예요.2) 촉매로 진한 황산을 사용했을 때의 역할: 진한 황산은 이 반응에서 촉매로 작용해요. 황산은 산 촉매로서 반응 속도를 높여줘요. 구체적으로 황산은 반응물들 간의 결합을 도와주고, 에스터화 반응을 촉진시켜요. 그래서 진한 황산을 넣으면 아스피린과 아세트산이 더 빨리 생성됩니다.3) 수득률이 100%를 넘는 경우: 수득률이 100%를 넘는다면, 실험 과정에서 무언가 오류가 있었을 가능성이 높아요. 대표적으로 다음과 같은 경우를 생각해 볼 수 있어요: - 건조가 충분히 이루어지지 않았을 때: 생성된 아스피린에 물이나 용매가 남아 있어 무게가 더 나갈 수 있어요. - 불순물 포함: 생성된 아스피린에 다른 불순물이 섞여 있을 수 있어요. - 측정 오류: 저울의 오차나 무게 측정 과정에서의 실수 등이 있을 수 있습니다.이런 점들을 점검해보시면 좋을 것 같아요. 혹시 더 궁금한 점이 있으면 언제든지 말씀해 주세요.
화학공학
Q. 황산이 식물에게 미치는 영향은 얼마나 큰가요?
ㅇ황산이 식물에 미치는 영향은 상당히 큽니다. 특히 산성비에 포함된 황산은 식물의 잎, 뿌리, 그리고 전반적인 성장에 부정적인 영향을 줄 수 있어요. 산성비는 주로 황산과 질산으로 이루어지는데, 보통 pH가 4.0에서 4.5 정도입니다.산성비와 유사한 용액을 만들기 위해서는 황산의 농도를 조절해야 해요. 보통 산성비의 pH를 재현하려면 황산을 물에 아주 약간만 추가하면 됩니다. 예를 들어, pH 4.0에서 4.5를 만들려면 대략 0.001 M 정도의 황산 농도가 필요합니다. 쉽게 설명드리면, 1리터의 물에 황산을 추가한다고 가정하면, 0.001 M의 황산은 약 0.098g의 황산을 의미해요. 이 정도 농도면 실제 산성비와 유사한 환경을 만들 수 있을 거예요.또한 황산이 식물에 미치는 영향을 실험할 때는 정말 조심해야 해요. 약간의 황산 농도라도 식물에게는 큰 스트레스를 줄 수 있습니다. 특히 pH가 4 이하로 내려가면 식물의 잎이 손상되고, 뿌리가 약해질 수 있어요. 그래서 실험을 하실 때는 낮은 농도부터 시작해서 천천히 농도를 올리면서 관찰하는 것이 좋습니다.혹시 더 궁금한 점이나 도움이 필요하신 부분이 있으면 언제든지 말씀해 주세요.
화학공학
Q. 삼투성약물시스템 오로스제형에 대해 질문있어요
ㅇ오로스(Osmotic-controlled Release Oral delivery System, OROS) 제형에 대해 궁금한 점이 있으시군요. 천천히 설명해볼게요.오로스 제형은 일정한 속도로 약물을 방출하는 데 중점을 둔 시스템이에요. 이 시스템은 약물층, 고농도층(또는 방출층), 약물방출구로 구성되어 있어요.1. 약물층: 여기에는 약물이 들어 있어요.2. 고농도층(또는 방출층): 이 층은 일반적으로 친수성 폴리머로 구성되어 있어요. 이 층을 고농도층이라고도 부르는데, 그 이유는 물이 들어오면 이 층이 팽창하면서 압력을 생성하고, 그 압력이 약물을 방출구를 통해 밀어내기 때문이에요.3. 약물방출구: 물이 고농도층을 통해 약물층으로 유입되면서 삼투압에 의해 약물이 이 방출구를 통해 밖으로 나가게 돼요.그래서 "고농도층"과 "방출층"이 같은 층을 가리키는 표현이에요. 이 층이 친수성 폴리머로 구성되어 있고, 고농도 물질이므로 삼투압을 유발하는 거예요.정리하면, 고농도층(또는 방출층)은 친수성 폴리머로 구성되어 있어요. 이 층이 물을 흡수하면서 팽창해 삼투압을 생성하고, 이 압력이 약물을 방출구를 통해 밀어내는 원리예요. 맞아요, 삼투현상이 사용되는 게 맞아요.도움이 되었길 바라요. 궁금한 점 있으면 언제든지 물어보세요!
화학공학
Q. 메모리폼 베개에서 휘발성유기화합물(VOCs)이나오나요
ㅇ메모리폼 베개에서 나오는 휘발성유기화합물(VOCs)에 대해 걱정이 많으시군요. 이런 걱정은 충분히 이해할 수 있어요.메모리폼은 주로 폴리우레탄으로 만들어지며, 이 과정에서 휘발성유기화합물(VOCs)이 발생할 수 있어요. 처음 제품을 구입했을 때 나는 강한 화학 냄새가 바로 이 VOCs 때문이에요. 이 냄새는 대부분 새 제품에서 강하게 나타나다가 시간이 지나면서 점점 약해져요.VOCs는 대량으로 흡입할 경우 건강에 해로울 수 있지만, 일반적으로 메모리폼 베개에서 나오는 VOCs의 양은 미미해서 큰 문제가 되지는 않아요. 그래도 민감한 사람들에게는 두통이나 눈, 코, 목의 자극을 유발할 수 있어요.메모리폼 베개가 꼭 필요하지 않다면, 다른 천연 소재의 베개를 고려해보는 것도 좋은 방법이에요. 예를 들어, 라텍스나 메밀 껍질 베개는 휘발성 유기 화합물이 적게 나오고, 자연 친화적이면서도 편안해요.걱정이 많이 되실 텐데, 위 방법들을 참고해 보시면 조금 더 안심하고 사용하실 수 있을 거예요.
화학공학
Q. 삼투 현상 실험에서 소금물의 농도를 다르게 하고 각각 실험했을때 차이
ㅇ삼투압 실험 결과에 대해 궁금하신 점 잘 이해했어요. 소금물의 농도에 따른 높이 변화에 대해 설명해드릴게요.먼저, 삼투 현상에 대해 간단히 설명하자면, 삼투는 반투과성 막을 통해 용매(예: 물)가 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동하는 현상이에요. 이 과정에서 용매는 농도가 높은 쪽으로 이동하려고 하는데, 이때 발생하는 압력을 '삼투압'이라고 해요.이제 실험 결과를 볼게요. 소금물의 농도를 10%, 25%, 40%로 다르게 하고 삼투압 실험을 했을 때, 농도가 가장 높은 40% 소금물에서 높이가 가장 크게 변했다는 것은, 40% 소금물 쪽으로 물이 가장 많이 이동했다는 뜻이에요.이 현상을 이해하려면 농도 차이에 따른 삼투압의 원리를 알아야 해요. 삼투압은 용액의 농도가 높을수록 커지게 되는데, 이는 농도가 높은 쪽으로 더 많은 물이 이동하게 된다는 것을 의미해요. 즉, 소금물의 농도가 높을수록 물이 더 많이 이동하게 되고, 그 결과로 소금물의 높이가 더 많이 올라가게 됩니다.따라서, 10%, 25%, 40% 소금물 중에서 40% 소금물 쪽으로 물이 가장 많이 이동했기 때문에, 40% 소금물의 높이가 가장 크게 변한 거예요. 이 실험 결과는 삼투압이 농도에 비례한다는 것을 보여주는 좋은 예시라고 할 수 있어요.정리하자면:- 소금물 농도가 높을수록 삼투압이 커짐.- 삼투압이 클수록 물이 더 많이 이동.- 물이 많이 이동한 쪽의 용액 높이가 더 크게 변함.이 원리로 인해 40% 소금물에서 높이 변화가 가장 크게 나타난 거예요. 이해가 되셨나요? 추가로 궁금한 점이 있으면 언제든지 물어봐 주세요!