안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
Q. 플라스틱은 모두 수산화기를 포함하나요?
ㅇ플라스틱이 모두 수산화기를 포함하지는 않아요. 플라스틱은 여러 가지 종류가 있고, 그 화학적 구조도 다양하기 때문에 각기 다른 성질을 가지고 있어요. 몇 가지 예를 들어볼게요.폴리에틸렌(PE)은 우리가 흔히 보는 쇼핑백이나 병, 장난감 등에 사용되는 플라스틱인데, 탄소와 수소만으로 이루어진 단순한 구조를 가지고 있어서 수산화기를 포함하지 않아요. 폴리프로필렌(PP)도 마찬가지로 식품 용기나 자동차 부품 등에 사용되며, 수산화기를 포함하지 않아요.폴리염화비닐(PVC)은 배관이나 전선 피복 등에 사용되는데, 염소 원자를 포함하고 있지만 수산화기는 없어요. 또 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)은 음료수 병이나 섬유 등에 사용되는데, 에스테르 결합을 가지고 있지만 수산화기는 포함되지 않아요.반면에 폴리비닐알코올(PVA) 같은 플라스틱은 수산화기를 포함하고 있어요. 그래서 미세플라스틱을 응집시키는 물질을 찾을 때는 플라스틱의 화학적 성질에 따라 적절한 응집제를 선택해야 해요. 만약 수산화기와 결합할 수 있는 물질을 사용하고자 한다면, 수산화기를 포함하는 플라스틱이나 표면 처리를 통해 수산화기를 도입한 플라스틱을 대상으로 삼아야 해요.예를 들어, 특정 표면 처리로 플라스틱에 수산화기를 도입할 수 있고, 양이온성 응집제를 사용해 음전하를 띠는 표면과 잘 결합하게 할 수도 있어요. 그래서 미세플라스틱을 응집시키는 연구를 할 때는 이런 화학적 특성을 고려하면 도움이 될 거예요. 이렇게 하면 보다 효과적으로 미세플라스틱을 수집할 수 있겠죠.
Q. ft-ir 사용법이 궁금합니다.
ㅇFT-IR(푸리에 변환 적외선 분광법)은 시료의 화학적 성분과 구조를 분석하는 강력한 도구예요. 이 방법을 사용하면 시료의 성분을 정확하게 알 수 있는지, 아니면 추정만 가능한지 궁금하실 텐데요, 자세히 설명드릴게요.먼저 FT-IR의 기본적인 원리를 간단히 설명드릴게요. FT-IR은 시료에 적외선 빛을 비추고, 시료가 이 빛을 어떻게 흡수하는지를 측정합니다. 각 분자는 고유한 진동수에서 적외선 빛을 흡수하며, 이 진동수는 분자의 화학적 구조와 결합에 따라 달라집니다. FT-IR 스펙트럼은 이러한 흡수 패턴을 그래프로 나타내며, 특정 파장에서의 흡수 피크를 통해 시료의 화학적 결합과 기능 그룹을 식별할 수 있습니다.FT-IR을 사용하면 시료의 성분을 정확하게 분석할 수 있습니다. 시료의 스펙트럼을 분석하여 특정 화학 결합과 기능 그룹을 식별할 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 탄소-산소 이중 결합(C=O)은 특정 파장에서 강한 흡수 피크를 나타내며, 이 피크를 통해 카르보닐 그룹의 존재를 확인할 수 있습니다. 이렇게 FT-IR 스펙트럼을 분석하면 시료의 화학적 성분과 구조를 정확하게 파악할 수 있습니다.하지만 FT-IR만으로 모든 성분을 완벽하게 식별하기는 어렵습니다. FT-IR은 시료의 주요 성분과 구조를 파악하는 데 유용하지만, 복잡한 혼합물이나 매우 낮은 농도의 성분을 분석하는 데는 한계가 있을 수 있습니다. 이럴 때는 추가적인 분석 방법, 예를 들어 NMR(핵자기 공명)이나 GC-MS(가스크로마토그래피-질량분석법) 등을 함께 사용하여 보다 정확한 분석을 수행할 수 있습니다.사용 방법에 대해서도 간단히 말씀드릴게요. FT-IR을 사용하는 기본적인 절차는 다음과 같습니다. 먼저 시료를 준비합니다. 고체 시료는 KBr 디스크로 만들거나 ATR(전반사 변환) 모듈을 사용해 측정할 수 있습니다. 액체 시료는 적절한 셀에 넣어 측정합니다. 시료를 기기에 올려놓고 스캔을 시작하면, FT-IR은 적외선 스펙트럼을 수집하여 분석합니다. 수집된 스펙트럼을 분석 소프트웨어를 통해 해석하면, 시료의 화학적 성분과 구조를 파악할 수 있습니다.이렇게 FT-IR을 사용하면 시료의 성분을 상당히 정확하게 분석할 수 있으며, 복잡한 혼합물의 경우 추가적인 분석이 필요할 수도 있습니다. FT-IR은 주로 시료의 기능 그룹과 화학적 결합을 식별하는 데 매우 유용한 도구입니다.
Q. 고등학교 과제로 의약품 조사를 해야 하는데 콘드로이친 탄산칼슘의 성분좀 알려주실수 있나요?
ㅇ콘드로이친 탄산칼슘에 대해 조사하는 과제를 하시다니, 도움을 드릴게요. 콘드로이친 탄산칼슘은 두 가지 주요 성분으로 이루어져 있어요: 콘드로이친 황산염과 탄산칼슘입니다.먼저, 콘드로이친 황산염에 대해 말씀드릴게요. 콘드로이친 황산염은 글리코사미노글리칸이라는 큰 분자입니다. 이 분자는 연골의 주요 성분 중 하나로, 연골의 구조와 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 콘드로이친 황산염은 다당류 사슬로 이루어져 있으며, 분자식은 정확하게 표현하기 어려운데, 주로 (C_14H_21NO_14S)_n 형태로 표현할 수 있어요. 여기서 n은 사슬의 길이에 따라 달라집니다. 콘드로이친 황산염은 연골에서 수분을 유지하고 충격을 흡수하는 역할을 합니다.다음으로 탄산칼슘에 대해 설명드릴게요. 탄산칼슘은 화학식 CaCO_3로 나타내며, 칼슘, 탄소, 산소로 이루어져 있습니다. 탄산칼슘은 흔히 자연에서 석회석, 대리석, 조개껍데기 등에서 발견되는 무기 화합물입니다. 의약품에서는 칼슘 보충제나 제산제로 사용됩니다.그래서 콘드로이친 탄산칼슘은 콘드로이친 황산염과 탄산칼슘이 결합된 형태로, 연골 건강을 돕고 칼슘을 보충하는 데 사용됩니다. 이 두 성분이 함께 작용하여 관절 건강을 유지하고, 연골의 손상을 방지하거나 회복을 돕는 역할을 하게 됩니다.이렇게 성분과 분자식을 알면 과제에 도움이 될 거예요. 좋은 결과 있기를 바랄게요.
Q. 문득궁금해지는데물감은 어떤 원리로 색을 만드는 건가요?
물감이 색을 만드는 원리는 주로 빛과 색소의 상호작용에 기반해 있어요. 물감에는 다양한 색소가 포함되어 있는데, 이 색소들은 특정 파장의 빛을 흡수하고 나머지 파장의 빛을 반사하거나 투과시킴으로써 색을 나타내게 돼요.먼저, 빛이 물감에 닿으면 색소 분자들이 특정 파장의 빛을 흡수하게 돼요. 예를 들어, 빨간색 물감은 빨간색을 제외한 다른 파장의 빛을 흡수하고 빨간색 빛만 반사합니다. 이렇게 반사된 빛이 우리의 눈에 들어와서 물감을 빨간색으로 보이게 하는 거죠. 이와 같은 원리로 파란색 물감은 파란색 빛을 반사하고, 노란색 물감은 노란색 빛을 반사하게 돼요.이 색소 분자들은 주로 유기 화합물로 이루어져 있으며, 그 구조에 따라 흡수하는 빛의 파장이 달라져요. 색소 분자의 전자 구조가 빛의 에너지를 흡수하고, 특정한 파장의 빛을 반사하거나 투과시키는 역할을 하죠. 예를 들어, 카로티노이드나 클로로필 같은 천연 색소들은 각기 다른 전자 구조를 가지고 있어서 다양한 색을 나타낼 수 있어요.또한, 물감의 색은 색소 외에도 여러 가지 요인에 의해 영향을 받을 수 있어요. 예를 들어, 색소의 농도나 배합 비율, 그리고 물감의 용매와의 상호작용 등이 색을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 물감을 제조할 때 이러한 요소들을 조절하여 원하는 색상을 얻을 수 있어요.그래서 물감이 색을 나타내는 원리는 기본적으로 색소 분자가 특정 파장의 빛을 흡수하고 반사하는 과정에 의해 이루어지며, 이를 통해 우리가 다양한 색의 물감을 사용할 수 있게 되는 거예요. 이렇게 물감의 화학적 원리를 이해하면 색이 어떻게 만들어지고 변하는지를 더 잘 알 수 있답니다.
Q. 스테인리스 식용유로 닦았는데 안전한가요?
ㅇ네, 지금 하신 방법으로 충분히 안전할 것 같아요. 스테인리스 용기를 다이소에서 구입했을 때 연마제가 묻어 있을 수 있지만, 식용유와 주방세제를 이용해 닦으셨다면 대부분의 잔여물이 제거되었을 것입니다. 식초를 사용하는 것은 연마제 제거를 위한 추가적인 단계로 권장되지만, 물로 끓여주는 것도 효과적입니다.식용유로 닦았을 때 검은 물질이 거의 묻어나오지 않는다면, 연마제가 대부분 제거된 것입니다. 주방세제로 다시 닦고 헹구셨고, 물을 넣어 끓였으니 대부분의 연마제가 제거되었을 가능성이 높습니다.추가적으로 식초를 사용하지 않았더라도, 물로 끓이는 과정은 스테인리스 표면의 잔여물을 제거하는 데 도움이 됩니다. 식초의 산성 성분이 연마제나 잔여물 제거에 도움을 주지만, 물만 사용해도 어느 정도 효과가 있습니다.요약하자면, 식용유로 닦고 주방세제로 세척한 후 물로 끓였기 때문에 대부분의 연마제가 제거되었을 것입니다. 몇 번 반복해서 닦았을 때 더 이상 검은 물질이 묻어나오지 않는다면 안전하게 사용하셔도 괜찮습니다. 앞으로도 사용 전에는 한 번 더 세척해주시면 더욱 안전하게 사용할 수 있습니다.