생각하는 공대생

상(Phase)의 정의 물질의 상(Phase)란 공간상에 물질이 모여 화학적 조성 및 물리적 상태가 전체적으로 균일한 물질의 상태를 의미한다. 물질의 대표적인 상으로는 고체상, 액체상, 기체상을 들 수 있다. 탄소와 같이 단일 물질이 두 종류 이상(흑연, 다이아몬드, 그래핀 등)의 고체상을 갖는 경우에는 동소체(Allotrope) 라고 한다. 주어진 압력 하에서 한 상이 다른 상으로 자발적으로 변하는 상 전이(phase transition)는 물질마다 고유한 온도나 압력에서 일어난다. 예를들어 1 atm 에서 온도가 0 ℃보다 낮을 때는 얼음이 물보다 안정한 상이며, 0 ℃ 보다 높을 때는 액체가 더 안정하다. 이는 0 ℃ 아래에서 물이 얼음이 변하는 과정이나, 0 ℃ 이상에서 얼음이 물로 변하는 과정이..

상전이 (Phase transition) 상 전이(Phase transition)란 열역학적인 계의 변화로 열 공급을 통해 물질이 한 가지 상(phase)에서 다른 상으로 변하는 것을 말한다. 일반적으로 물질의 고체(solid), 액체(liquid), 기체(gas) 간의 변화를 표현할 때 사용된다. 열역학 계의 상과 물질의 상태는 각각 일정한 물리적인 성질을 가진다. 상 전이가 일어나는 동안 물질의 몇몇 성질들은 변하며, 종종 불연속적으로도 변하기도 한다. 물질의 온도나 압력, 조성, 또는 다른 외부 성질 등이 변함으로써 상전이가 일어난다. 물이 수증기나 얼음이 되고 드라이 아이스에서 뿜어져 나오는 하얀 연기 등등이 모두 상전이의 결과이다. 몇년 전에는 우리가 사는 3차원뿐 아니라 위상수학적으로 2차원 ..

단일 원자나 소수의 원자가 있는 경우와는 달리 수 많은 원자가 존재하는 결정물질(고체) 내의 전자는 결정물질을 구성하는 각 원자들 사이의 상호작용에 의해 원자 고유의 에너지 준위보다 넓은 에너지 영역인 에너지 밴드 (energy band)를 형성하게 된다. 실제 결정에서 원자의 간격은 여러 가지 요인에 의해 결정된다. 그러나 다이아몬드 구조나 징크블렌드(zinc blend) 구조와 같이 일단 안정한 모양을 갖추게 되면 에너지 밴드도 일정한 값을 갖게 된다. 결정물질에서는 원자와 원자의 간격이 매우 작아 원자 궤도를 순환하는 전자는 인접한 원자의 영향을 받게 된다. 어떤 전자는 속도가 느려지고 어떤 전자는 탄력을 받아 속도가 증가하는 등 서로다른 전자에 의해 영향을 받게 되고 이러한 속도의 증감은 전자의 ..

1. 정의 투과전자현미경 (TEM)은 Transmission Electron Microscope의 약자로 전자선을 사용하여 시료를 투과시킨 전자선을 전자렌즈로 확대하여 관찰하는 전자현미경이다. 전자선을 사용하기 때문에 진공 환경이 필요하다. 배율의 범위가 100배에서 100만배 정도이며 상을 형광판에 투영하여 관찰 할 수 있으며 이를 전자현미경용 필름에 기록한다. 전자선이 시료를 투과할 때에 생기는 산란대조와 위상대조에 따라 상의 대조를 얻어낼 수 있다. 이 현미경은 시료를 매우 얇게 잘라야하고 2차원적인 상만 관찰 가능하다는 단점이 있지만, 세포나 조직의 미세구조를 관찰하기에 적합하다. 구조는 크게 4 가지 부분으로 구성되어 있다. 우선 전자빔(electron beam)을 쏴주는 전자총(electron..

1. 정의 주사전자현미경은 SEM이라고도 한다. SEM은 Scanning Electrone Microscope의 약자로 sample의 표면을 전자빔을 통해 scan하여 image화 시키는 전자현미경의 일종이다. 고속의 전자를 발사하면 이 전자가 시료표면에 충돌하면서 상호작용하여 시료에서 전자와 같은 물질이 튀어나오는데, 이를 분석하는 방법이다. 전자 현미경은 원리적으로나 구조적으로나 광학 현미경과 근본적으로 다르다. 가장 큰 차이점은 전자 현미경은 빛 대신 전자선을 사용한다는 것이다. 광학 현미경은 유리렌즈를 사용하여 상을 만드는데, 전자선은 유리를 통과하지 못하기 때문에 전자 렌즈를 쓴다. 전자 렌즈는 전자석으로 자계를 만들어 이것으로 전자선을 수렴 또는 발산시키는 장치이다. 특히 SEM은 시료에 건조..

1. 정의 NMR은 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy의 약자이다. NMR spectroscopy 또는 핵자기공명분석법이라고도 한다. 유기화합물의 분석에서 탄소와 수소 사이의 framework를 분석해 유기물의 구조, map을 파악하는데 쓰이는 방법으로 자기장 속에 놓인 원자핵이 특정 주파수의 전자기파와 공명을 일으키는 현상을 이용하여 분석한다. IR spectroscopy나 UV spectroscopy와 함께 사용하면 상당히 복잡한 유기물의 구조도 알아낼 수 있다. 분석 대상의 전자가 모두 짝이 지어진 경우 diamagnetic NMR, 그렇지 않은 경우 paramagnetic NMR로 분류할 수 있으며, 대학교 수준에서 배우는 대부분의 NMR 분석법은 diamagn..

1.Objectives 나일론 합성은 계면중합 실험 중 대표적인 실험이다. 이 반응은 diacid chloride와 diamine 계면 사이에서 반응을 하여 나일론 6/10을 생산한다. 2. Introduction 2.1 Step polymerization 중합의 두 가지 주요 유형에는 연쇄중합과 단계중합이 있다. 연쇄중합은 단량체에서 연쇄적으로 성장하는 중합에 비해 단계중합은 단량체, 올리고머 및 기타 고분자 사슬을 추가를 통해 고분자 사슬이 성장할 수 있다. 연쇄중합의 경우는 오직 하나의 경로만이 발생한다. 단계중합은 양쪽으로 기능적인 단량체의 반응으로 성장하게 된다. 기능군들은 일반적으로 –A와 –B로 표기한다. 그리고 이 두 그룹들의 반응은 새로운 그룹 –C로 바뀌게 된다. 하나의 단량체가 경우에..

1.Objective Gas Chromatography를 이용하여 기액 상평형 실험에서 얻은 sample의 조성을 분석하고자 한다. 2. Introduction 2-1 Definition Chromatography는 두 개의 상 사이에서 혼합물 개개의 성분이 분배되는 정도가 다른 성질을 이용하여 각각의 성분을 분리하는 기술을 말한다. 두 개의 상중 하나는 표면적이 넓은 고정상이 되고, 나머지 상은 이동상이라 하여 혼합물과 반응하지 않는 불활성 기체나 혼합물을 녹이기는 하지만 반응하지 않는 액체를 사용한다. 이번 실험에서는 Gad Chromatography를 이용하여 기액 상평형 실험에서 얻은 sample의 조성을 분석할 것이다. 2-2 Carrier Gas Carrier Gas에는 He, Ar, N2 등..

1. 요약 시료를 가열 또는 냉각시키면 물리적, 화학적 변화를 일으키는데 이 변화를 온도 또는 시간의 함수로 검출하여 측정하는 방법을 열분석법(Thermal methods of analysis)이라고 하며 본 실험에서는 시차 열분석기(DSC : Differential Scanning Calorimeter)이용하여 시차 열분석법을 통해 고분자의 특성을 측정한다. 이를 통하여 그래프를 분석하고 고분자의 녹는 온도, 결정화 온도, 유리전이 온도 및 순도, 산화, 분해 및 결정화 시간 등의 중요한 특성을 알 수 있으며 물질의 결정화도를 계산 할 수 있다. 2. 서론 (이론적 배경) 시료를 가열 또는 냉각시키면 물리적, 화학적 변화를 일으키는데 이 변화를 온도 또는 시간의 함수로 검출하여 측정하는 방법을 열분석법..

1. 실험목적 본 실험의 목적은 효소 반응속도론에 대해 이해하고 다양한 효소들 중에서 트립신(trypsin)을 사용하여 반응속도에 영향을 미치는 변수들에 대하여 알아보는 것이다. 트립신은 단백질 분해효소로서 단백질을 펩타이드와 아미노산으로 가수분해하는 효소이다. 효소의 일차적 기능은 유기체의 요구에 알맞게 반응속도를 가속시키는 것이며 이는 Michaels-Menten 방정식을 통해 효소 촉매활성과 촉매효율을 통하여 표현된다. 2. 서론(이론적 배경) 1) 트립신(trypsin) 트립신은 단백질 분해효소로서 단백질을 더 작은 단위인 펩타이드(peptide)나 아미노산으로 가수분해하는 췌장유래의 효소이다. 단백질의 소화에 있어서 펩신과 함께 중요한 역할을 한다. 즉, 위에서 펩신에 의해 가수분해를 받아 생긴..