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| 실험시 사용하는 물 정제 방법 |
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| 작성자 : 환경오염관리실 |
2010-11-09 13:23:04 조회: 12539 |
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□ 실험시 사용하는 물 정제 방법
실험에 사용하는 정제된 물은 증류법, 이온 교환법, 역삼투법 등의 방법을 사용하던가 그렇지 않으면 이 방법들을 병용해서 사용한다. 어느 방법을 적용한다 하더라도 물 속에 있는 불순물을 제거하는 데에는 한계가 있으므로 사용목적에 따라 정제 방법을 달리하여야 한다.
○ 이온 교환법
이온 교환수지층을 통과시켜 얻어진 탈이온수는 화학분야에서 광범위하게 이용되고 있다. 이온 교환수지에는 다공성 합성수지에 친수성 교환기인 술폰산기, 카복실기 및 페놀기 등의 산성기와 결합한 양이온 교환체, 제 4급 암모늄기와 같은 염기성기와 결합한 음이온 교환체가 있다. 이들 교환기는 해리정수에 따라서 수소이온과 수산이온을 수중에 내놓아서 각종 음이온이나 양이온이 교환 흡착된다. 이 원리에 따라 이온 교환수지는 탈이온수 제조, 경수의 연수화 및 양이온과 음이온 분리 등에 활용되고 있다.
○ 수지의 종류와 성질
이온 교환수지는 물에 녹지 않는 고분자성 다유기산 또는 유기염기이기 때문에 수지를 물에 넣으면 아래와 같이 해리되어서 산이나 알칼리의 성질을 나타낸다.
R-SO3H → RSO3- + H+
R-COOH → RCOO- + H+
R-NR3OH → R-NR3 + OH-
R-NH2 + H2O → R-NH3 + OH-
여기서 R 또는 R`은 유기체 부분의 잔류기를 나타내기 위한 것으로 스틸렌과 디비닐 벤젠의 공중합체나 메타 아크릴산과 디비닐 벤젠의 공중합체인 것이 많다. 이들 공중합체중 디비닐 벤젠의 양이 많아지면 공중합체의 가교도가 커지게 된다. 가교도는 고분자 망상 구조 상태와 입도에 따라서 수지의 두께와 길이가 결정되므로 공중합 반응에서는 가교도 조절이 가능하므로 수지의 팽륜도를 가감할 수 있다.
최근에는 카드리지형의 장치도 시판되고 있다. 복상형은 양이온 교환수지를 채운 칼럼과 음이온 교환수지를 채운 칼럼을 서로 연결시킨 것의 가운데로 원수를 통과하게 하여 탈 이온수를 제조한다.
○ 증류법
증류용기로서는 경질 유리나 석영 제품이 일반적으로 많이 이용되고 있으나 연속 증류시에는 주석을 도금한 제품이나 스텐레스제의 용기가 많이 이용되고 있다. 유리용기를 이용하여 상압에서 증류한 물의 비전도는 1.0×10-6cm2정도이지만 금속제 증류기에서 증류하여 얻은 물의 비전도도는 2.0×10-5～5.0×10-6cm2이므로 금속용출을 모면할 수는 없다.
전도도 측정이라던가 특수한 실험을 하기 위한 순수를 제조하고 싶을 경우에는 석영으로 만든 순수 제조 장치를 이용해서 물 1.0ℓ에 8M의 가성소다 5.0㎖와 0.02M의 과망간산 칼륨 10㎖를 첨가하여 증류하고 10% 정도의 초유분과 후유분은 버리고 남은 중유분에 소량의 황산과 과망간산 칼륨을 첨가하여 재증류하는 방법을 많이 채용하고 있다.
자료제공 : 국립농업과학원 기후변화생태과 환경오염관리실 정구복, 권순익, 김민경 |
2010-11-09 13:23:04
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