임형준 전문가 - 연세대학교 / 삼성전자 ㅣ 궁금할 땐, 아하!

화학공학2024년 5월 11일 작성 됨

Q. 구연산에 대해 알려주세요. 감사합니다.

구연산(Citric Acid)은 자연에서 주로 과일, 특히 감귤류에서 발견되는 약한 유기산입니다. 이 산은 식품 보존제, 향미 증진제로 널리 사용되며, 일상 생활에서는 청소제로도 인기가 높습니다. 구연산은 그 자연적인 산성 특성 때문에 청소제로서 다양한 이점을 제공하는데, 이는 에어컨 청소에도 적용됩니다.에어컨 냉각핀 청소에 구연산을 사용하는 원리는 다음과 같습니다:부식 방지: 구연산은 약한 유기산으로, 냉각핀 같은 금속 표면에 안전하게 사용할 수 있습니다. 강한 무기산에 비해 금속을 부식시킬 위험이 적어 에어컨의 섬세한 부분을 손상시키지 않으면서 청소할 수 있습니다.칼슘 및 물때 제거: 에어컨 냉각핀에는 사용하는 동안 수분과 접촉하여 칼슘 침전물이나 물때가 쌓일 수 있습니다. 구연산은 이러한 미네랄 축적을 효과적으로 분해하고 제거할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이는 냉각핀의 효율성을 유지하고 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 됩니다.항균 및 탈취 효과: 구연산은 항균 특성을 가지고 있어 미생물 성장을 억제할 수 있습니다. 이는 곰팡이나 박테리아가 에어컨 시스템 내에서 번식하는 것을 방지하며, 이로 인한 냄새를 제거하는 데도 도움이 됩니다. 에어컨에서 나는 불쾌한 냄새를 줄일 수 있습니다.사용 방법: 구연산을 사용할 때는 보통 물에 희석하여 사용합니다. 제조사에서 권장하는 비율로 희석한 구연산 용액을 냉각핀에 뿌리고, 적절한 시간 동안 두었다가 물로 세척하거나 스팀으로 청소하는 것이 일반적입니다. 이렇게 하면 에어컨 냉각핀의 효율을 유지하면서 청결하게 유지할 수 있습니다.에어컨을 청소할 때는 항상 제조사의 지침을 따르고, 전기적 안전을 위해 전원을 끄고 작업하는 것이 중요합니다.

화학공학2024년 5월 11일 작성 됨

Q. 상한 우유를 전해질로 하는 화학전지가 가능한가요?

상한 우유를 전해질로 사용한 화학 전지의 전류가 증가할 수 있는 가능성에 대해 고려해볼 수 있습니다. 우유가 상하면서 발생하는 미생물 활동은 우유 내의 화학적 구성을 변경시키고, 이는 전기 전도성에 영향을 줄 수 있습니다.우유의 주성분 중 하나인 락토오스(유당)는 발효 과정에서 락틱산으로 분해됩니다. 락틱산은 이온화하여 전해질로서의 역할을 할 수 있는데, 이온의 농도가 증가하면 전해질의 전도성이 향상될 수 있습니다. 따라서, 우유가 더 많이 상할수록 더 많은 락틱산이 생성되어 전해질의 전도성이 높아질 가능성이 있습니다.다만, 실제 전류의 세기가 증가하는지 확인하기 위해서는 여러 요소를 고려해야 합니다:전극의 재질: 실험에서 사용한 구리판과 아연판은 전기 화학적 특성에 따라 다른 전위차를 형성합니다. 이 전위차는 전지의 전압을 결정하며, 전류의 세기에 영향을 미칩니다.온도와 pH: 발효 과정에서 변화하는 우유의 pH와 온도 또한 전도성에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 산성이 높아질수록 (pH가 낮아질수록) 이온의 전도성이 좋아질 수 있습니다.전해질의 농도: 발효로 인해 생성되는 이온의 농도가 전해질의 전도성에 큰 영향을 미칩니다. 상한 우유에서는 락틱산과 같은 다양한 유기산이 이온화하여 전해질의 농도를 증가시킬 수 있습니다.실험을 진행할 때, 상한 우유의 상태, 발효 정도, 사용되는 금속 전극의 종류 및 크기 등을 정확히 기록하고, 이러한 변수들이 전류에 어떤 영향을 미치는지 관찰하는 것이 중요합니다. 이 데이터를 바탕으로 상한 우유의 전기 전도성이 시간에 따라 어떻게 변화하는지 정량적으로 분석할 수 있습니다.

화학공학2024년 5월 11일 작성 됨

Q. CNT를 산을 통해 COOH가 붙은 것을 SEM/TEM을 짝으려고 하는데 궁금한게 있습니다.

탄소 나노튜브(CNT)는 스캐닝 전자 현미경(SEM)과 트랜스미션 전자 현미경(TEM) 관찰을 위해 준비할 때 특별한 시료 처리 과정이 필요합니다. 이 처리 과정은 CNT의 특성과 관찰하고자 하는 특성에 따라 달라질 수 있습니다.SEM 시료 준비:시료의 배치: 관찰하고자 하는 기판(보통 알루미늄 스텁)을 선택한 후, 시료를 기판 위에 고정합니다. CNT 분말을 기판에 고정하려면, 일반적으로 전도성 테이프나 은 페이스트를 사용합니다.금속 코팅: CNT는 전도성이 낮아 전자 빔을 쬐면 충전이 발생할 수 있으므로 금속 코팅을 수행합니다. 주로 금이나 금/팔라듐 코팅을 통해 충전을 방지합니다.TEM 시료 준비:분산 및 석출: CNT는 TEM 샘플로 준비하려면 분산 용액을 먼저 만듭니다. 일반적으로 에탄올 또는 물에 CNT를 분산시키고 초음파로 교반하여 분산합니다.그리드에 적용: 분산된 용액을 TEM 그리드 위에 떨어뜨려 그리드에 CNT가 고르게 분포되도록 합니다. 그리드는 일반적으로 탄소 필름이 코팅되어 있습니다.건조 및 최종 확인: 그리드에 분포된 CNT는 건조시켜야 합니다. 건조된 후 시료는 TEM 장치에 넣어 촬영할 수 있습니다. 일반적으로 실험실이나 분석 장비를 운영하는 센터에서는 시료를 직접 제출하면 장비를 이용하여 이미지를 촬영해줄 수 있지만, 정확한 이미지를 얻으려면 올바른 시료 준비가 중요합니다. 현미경 관찰에 필요한 최적의 시료 준비 방법을 이해하고 적용하는 것이 중요합니다.