안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
화학공학
Q. 0.2M glycine-HCl (PH2.5) 1L 용액 만드는 방법 자세히 알려주세요.
ㅇ알겠어요. 먼저 필요한 재료와 용품을 챙기세요.재료:- Glycine (글리신)- HCl (염산)- 데이스트illed water (정제수)용품:- 실험실용 비커- 실험실용 유리 막피퍼- 실험실용 자석극- pH 미터이제 용액을 만들어봅시다.1. 먼저 실험실용 비커에 800mL 정제수를 넣어주세요.2. 그 다음으로 Glycine을 15.8g을 정확히 측정해서 비커에 넣습니다. 3. 이제 HCl을 사용할 차례입니다. Glycine과 HCl을 섞을 때는 안전장갑을 착용하세요. 4. 8.2mL의 농도가 37%인 HCl을 비커에 천천히 넣어주세요. 5. 그 다음으로 자석극을 이용하여 용액을 휘젓어줍니다. 6. 휘젓는 동안 pH 미터를 사용하여 pH 값을 측정하고, pH가 2.5에 도달할 때까지 조절해야 합니다. 7. pH가 조절되면, 용액을 1L로 채우기 위해 정제수를 추가합니다.8. 최종적으로 용액을 깨끗한 용기에 저장하고 필요할 때 사용할 수 있도록 합니다.이제 마그네틱 비드 워싱용으로 사용할 워싱 버퍼가 완성되었습니다. 만드는 과정에서 안전을 위해 안전장갑을 착용하고, 화학물질을 다룰 때 주의하세요.
화학공학
Q. 정화조 작업에서 질식사고가 제법 있던데 원인은?
ㅇ정화조나 맨홀 같은 곳에서 작업하다가 질식사고가 나는 이유는 주로 유해 가스 때문입니다. 정화조에서는 여러 가지 유해 가스가 발생할 수 있는데, 그중에서도 특히 위험한 가스들이 있습니다.1. 황화수소 (H₂S): 가장 흔하고 위험한 가스 중 하나입니다. 썩은 계란 냄새가 나는 이 가스는 아주 적은 농도에서도 냄새를 맡을 수 있지만, 농도가 높아지면 후각을 마비시켜 냄새를 느낄 수 없게 합니다. 고농도의 황화수소는 신경계와 호흡기를 마비시켜 아주 짧은 시간 내에 의식을 잃고 사망할 수 있습니다.2. 메탄 (CH₄): 메탄은 무색, 무취의 가스로 주로 유기물이 분해되면서 발생합니다. 메탄 자체는 독성은 없지만, 산소를 대체하여 공간 내 산소 농도를 낮출 수 있습니다. 산소 농도가 낮아지면 숨쉬기 어려워지고 결국 질식할 수 있습니다.3. 암모니아 (NH₃): 암모니아는 자극적인 냄새가 나는 가스로, 고농도에서는 호흡기와 눈을 심하게 자극할 수 있습니다. 심한 경우 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다.4. 이산화탄소 (CO₂): 이산화탄소는 우리가 숨을 쉴 때 내뱉는 가스입니다. 하지만 밀폐된 공간에서는 이산화탄소 농도가 높아질 수 있고, 이로 인해 산소가 부족해져 질식할 수 있습니다.이처럼 정화조나 맨홀 같은 밀폐된 공간에서는 다양한 유해 가스들이 발생할 수 있어 주의가 필요합니다. 작업 전에는 반드시 환기를 시키고, 유해 가스 농도를 측정하며, 필요한 경우 적절한 보호 장비를 착용하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 질식사고를 예방할 수 있습니다.
화학공학
Q. 플라스틱은 용도에 따라 다르던데 제조방법상(PET 등) 구분 내용을 알고 싶습니다.
ㅇ플라스틱이 용도에 따라 다양한데, 그 제조방법도 각기 달라요. 일상생활에서 많이 사용하는 플라스틱 몇 가지를 예로 들어볼게요.먼저, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)라는 플라스틱이 있어요. 이건 주로 음료수 병이나 식품 용기로 많이 쓰여요. PET는 투명하고 가볍지만, 튼튼해서 내용물을 안전하게 보호해줘요. PET를 만드는 과정은 주로 고온에서 에틸렌 글리콜과 테레프탈산을 결합시켜서 긴 분자 사슬을 만드는 방식이에요. 이걸 '축중합'이라고 해요.다음으로, PS(폴리스타이렌)라는 플라스틱이 있어요. 이건 주로 일회용 컵, 식품 용기, 포장재 등에 많이 쓰여요. PS는 투명하거나 불투명할 수 있는데, 단단하지만 깨지기 쉬운 특성이 있어요. PS는 스티렌이라는 단위를 반복해서 연결하는 '라디칼 중합' 방법으로 만들어져요.그리고 PE(폴리에틸렌)도 많이 사용돼요. 이건 비닐봉지나 플라스틱 병, 파이프 등에 쓰여요. PE는 유연하고 저렴하며, 다양한 두께와 밀도로 만들 수 있어요. PE는 에틸렌을 고압과 고온에서 중합하는 '첨가 중합' 방식으로 생산돼요.마지막으로 PP(폴리프로필렌)도 중요한 플라스틱이에요. 이건 자동차 부품, 가정용품, 식품 용기 등에 쓰여요. PP는 강하고 내열성이 좋아서 다양한 용도로 사용돼요. PP는 프로필렌을 중합하는 방식으로 만들어져요.이렇게 각 플라스틱은 그 특성과 용도에 맞게 다양한 제조 방법을 사용해 만들어져요. 투명하거나 불투명한 특성도, 이런 제조 방법과 재료에 따라 결정돼요. 그래서 우리가 일상에서 사용하는 다양한 플라스틱 제품들이 각각 다른 특성과 용도를 가지게 되는 거죠.
화학공학
Q. 물리와 화학의 융합 연구에 대하여 질문
ㅇ물리와 화학의 융합 연구에 대해 관심을 가지셨군요! 이 두 학문이 만나는 지점에서는 정말 흥미롭고 중요한 연구들이 많이 이루어지고 있어요. 대표적인 연구 분야로는 물리화학과 재료과학이 있어요. 물리화학은 물리학의 원리를 이용해서 화학적 현상을 설명하는 분야인데, 예를 들어 화학 반응의 메커니즘을 이해하거나, 분자의 구조와 성질을 분석하는 데 중요한 역할을 해요. 재료과학은 물리와 화학을 기반으로 새로운 재료를 개발하고 그 특성을 연구하는 학문이에요. 여기에 반도체, 나노소재, 고분자 등의 연구가 포함돼요. 예를 들어, 새로운 배터리 소재를 개발하거나, 반도체의 성능을 향상시키는 연구도 이 범주에 들어가요.이러한 융합 연구가 가지는 이점은 정말 많아요. 몇 가지를 소개해 드릴게요:1. 더 깊은 이해: 물리학과 화학의 개념을 함께 활용하면, 현상에 대한 더 깊고 정교한 이해가 가능해져요. 예를 들어, 화학 반응의 속도나 에너지 변화를 물리학적 법칙으로 설명할 수 있어요.2. 혁신적인 기술 개발: 융합 연구를 통해 새로운 소재나 기술을 개발할 수 있어요. 예를 들어, 효율적인 태양전지나 차세대 배터리 같은 것들이죠.3. 문제 해결 능력: 복잡한 문제를 해결하는 데 있어서 물리와 화학의 관점이 동시에 적용되면, 더 창의적이고 효과적인 해결책을 찾을 수 있어요.4. 다양한 응용 분야: 융합 연구는 의학, 환경, 에너지 등 다양한 분야에 적용될 수 있어요. 예를 들어, 약물 전달 시스템을 개발하거나, 환경 오염을 줄이는 새로운 방법을 찾는 데 큰 도움이 될 수 있어요.이처럼 물리와 화학의 융합 연구는 우리 생활에 큰 영향을 미치고, 다양한 분야에서 혁신을 이끌어내는 중요한 역할을 해요. 앞으로도 이 두 학문의 경계가 허물어지면서 더 많은 발전이 있을 거라 기대해도 좋을 것 같아요.
화학공학
Q. 주유소별로 기름 색깔이 다르던데 탁한 색깔이면 품질도 더 낮은건가요?
ㅇ안녕하세요! 주유소마다 기름 색깔이 다른 건 궁금해하시는 분들이 많죠. 기름의 색깔이 다르다고 해서 반드시 품질이 나쁜 것은 아니에요. 기름 색깔은 여러 가지 이유로 달라질 수 있거든요. 예를 들어, 정제 과정에서 사용된 원유의 종류나 첨가된 첨가제에 따라 색깔이 변할 수 있어요.하지만 기름이 너무 탁해 보인다면 품질을 의심해볼 필요는 있어요. 기름이 탁하다는 건 불순물이 섞였거나 산화되었을 가능성이 있어서, 이런 경우 차 성능에도 영향을 줄 수 있거든요. 깨끗하고 맑은 기름일수록 일반적으로 더 좋은 품질일 가능성이 높아요.주유할 때 맑은 기름을 선택하는 게 좋지만, 가끔은 주유소마다 장비나 관리 상태에 따라 차이가 날 수 있으니, 평소에 신뢰하는 주유소를 찾는 것도 좋은 방법이에요. 그리고 주유소에 따라 기름을 어떻게 관리하고 있는지 확인해보는 것도 도움이 될 수 있어요.결국, 기름의 색깔만으로 품질을 100% 판단하기는 어렵지만, 맑고 깨끗한 기름이 더 좋은 성능을 발휘할 가능성이 높다고 보시면 돼요. 차의 성능과 유지 관리를 위해서는 항상 좋은 품질의 기름을 사용하는 게 중요하니까요.