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동아리

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음료 속 카페인 추출 및 확인 🧪 실험 목표 음료수에서 카페인을 추출하고 TLC(Thin Layer Chromatography)를 통해 성분을 확인할 수 있다. 🧪 실험 이론 ✔ 카페인(Caffeine) 카페인은 알칼로이드 화합물로 차나 커피 등에 많이 함유되어 있다. 화학식은 C8H10N4O2이며 3개의 메틸기를 가진 크산틴 구조로, 브라질의 커피콩에 1 ~ 1.5%, 동양의 찻잎에 1 ~ 5%, 열대 아프리카 콜라 열매에 3%가 존재하는 흥분성 물질이다. 견사 광택이 나는 무색, 무취의 흰 바늘모양 결정인 침상구조이고, 뜨거운 물과 알코올에 약간 녹으며 쓴맛이 있다. 카페인은 강심제, 중추신경 자극제, 이뇨제 등에 들어가 약효를 나타낸다. 그러나 다량의 카페인을 섭취하면 내성 및 습관성이 생기므로 카페인에 들어 있는 차를 하루 5..
농도에 따른 화학 반응 속도 측정 실험 🧪 실험 목표 아이오딘산 칼륨 수용액(KIO3(aq))의 농도에 따른 반응속도의 변화를 측정하여 농도와 반응 속도의 관계를 설명할 수 있다. 🧪 실험 이론 [아이오딘 시계반응의 반응 단계] 아이오딘산 칼륨(KIO3) 수용액 + 아황산수소 나트륨(NaHSO3) 수용액의 반응 ① IO3- + 3HSO3- → I- + SO42- + 3H+ ② IO3- + 8I- → 3I3- + 3H2O ③ I3- + HSO3- + H2O → 3I- + SO42- + 3H+ ④ 2I- + 녹말 → 녹말-I5-(청람색) + I- 이 반응은 IO3-이 HSO3-에 의해 환원되어 I-이 되고, I-에 의해 생성된 I3-이 녹말 분자사이에서 청람색의 착물을 형성하는 반응이다. 이 반응은 ① ~ ③ 단계까지 연속적으로 거의 동시에 일어..
온도에 따른 화학 반응 속도 측정 실험 🧪 실험 목표 아이오딘산 칼륨 수용액(KIO3(aq))의 농도에 따른 반응속도의 변화를 측정하여 농도와 반응 속도의 관계를 설명할 수 있다. 🧪 실험 이론 [시계반응] HSO3-이온이 있는 어떤 용액에 IO3-의 용액, 그리고 녹말 용액이 섞이면 이 혼합물은 잠시동안 무색으로 있다가 갑자기 짙은 푸른색으로 변한다. 이러한 관찰은 1880년경에 Landolt에 의해 처음으로 보고되어 이 시계반응을 Landolt 반응이라고도 한다. 반응속도는 혼합물과 IO3-이온의 초기 농도에 따라 변하며, 혼합물의 온도와 용액의 pH에 따라 변한다. 시계 주기는 혼합물에 들어 있는 이온의 농도에 반비례하며, 온도가 높을수록, pH가 낮을수록 짧아진다. 이 반응은 I3-나 I5-가 아밀로오스의 나선구조 사이에 끼어 색이 나..
우유 속 칼슘 정량 분석 실험 우유의 염류는 주로 인산염(phosphate), 구연산염(citrate), 염화물(chloride), 황산염(sulphate), 탄산염(carbonate) 및 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 중탄산염(bicarbonate)들이다. 20여 가지의 다른 미량원소들이 우유에서 발견되는데 여기에는 구리, 철, 아연, 그리고 요오드가 포함되어 있다. 엄밀히 말하자면 우유 단백질도 양이온과 음이온으로 하전 된 그룹을 지니고 있고 이 대(對) 이온(counter-ion)들이 염류를 형성하기 때문에 염류계에 포함되어야 할 것이지만 일반적으로 그렇게 분류되지 않는다. 신선유에서 유산염(lactate)은 존재하진 않지만 저장 중인 우유나 유제품에서 발견될 수 있다. 이들 주요 원소는 크게는 카세인(casein)과 같은 ..
비타민C 정량 분석 실험 괴혈병은 비타민C인 아스코르브산 결핍증이다. 괴혈병에서 관찰되는 증상은 ‘전신 피로감, 하품, 호흡곤란, 두통, 메스꺼움, 병비, 우울증, 식욕감퇴, 잦은 혈관 출혈, 잇몸 출혈, 월경불순, 뼈나 관절 통증, 출혈, 창백증 빈혈, 뼈의 완화’ 등이다. 히포크라테스(Hippocrates)의 저서에고 괴혈병 기록이 있고 십자군 원정대, 신대륙 탐험대, 아프리카 희망봉을 돌아서 정가건 항해를 하던 선원들, 북미에서는 서부 개척자와 남북 전쟁 때, 흉년과 기근 시에 괴혈병 환자가 많았다고 한다. 최근에도 전쟁 및 분쟁 때문에 세워진 아프리카의 다섯 군데의 난민 수용소 인원의 상당수가 괴혈병에 시달렸고 산모 및 노인들이 특히 심하였다. 이런 괴혈병이 신선한 야채나 과일을 섭취함으로써 치료되며 예방된다는 것을 경험..
수질검사 실험 물의 화학적 성분과 미생물 및 물리학적 성질을 조사하여 생물의 생존에 적부(適否), 음료수로서의 적부를 판정하는 검사. 수돗물의 합격여부나 우물물의 음료적부 판정 시 수원(水源)의 오염이나 정화작업 점검 시, 수원 선정 시, 또는 공업용 수도나 하수도에서 목적에 따라 수질검사가 실시된다. 물을 그대로 음료수로 쓰려면 무색·무취·투명해야 하며 병원체나 그 밖의 인체에 대한 유해물이 없어야 하는 등 조건이 갖추어져야 하며, 이러한 조건을 만족시키고 있는지를 검사 하고 그렇지 못할 때에는 필요한 정수(淨水)방법으로 정수하고 다시 충분히 정수되었는지를 검사한다. 공업용수는 공업의 특성과 그 작업공정에 따라 필요한 수질이 다르므로 이에 대한 적성을 검사한다. 그 뿐 아니라 하수나 산업폐수도 그대로 지하에 침투시키..
수돗물 속 염화 이온의 정량 분석 실험 수돗물은 수도 사업소에서 강물을 대량으로 처리한 다음. 소독을 위해서 염소를 약 4mg/L 정도 가해둔 물이다. 이 물은 수도관을 통해서 각 가정으로 공급된다. 옛날에는 염소에 잘 견디는 납으로 만든 수도관을 쓴 적이 있었다. 하지만 독성이 있고 비싸다는 이유로 주철관으로 대체되었다. 한데 주철관 내부가 염소에 의해 심하게 녹슬자 이를 방지하기 위해서 핏치로 코팅한 주철관이 쓰였다. 그 후 핏피에서 발암물질이 나온다는 사실이 알려지자 핏치 코팅은 금지되고, 다시 모두 폴리에틸렌 코팅으로 바뀌어 지금도 쓰이고 있다. 문제는 아직도 오래전에 매설했던 낡은 수도관이 있다는 것이다. 납관은 전부 없어졌다지만 사람들의 불신이 해소되지 않고 있다. 아직도 가끔 수도꼭지에서 나오는 붉은 물은 수돗물에 대한 불신을 증..
극성과 무극성 - 종이배 띄우기 실험 우리 주변에 존재하는 다양한 물질들을 크게 나누면 ‘극성(polar)’물질과 ‘무극성(nonpolar)’ 물질로 나눌 수 있습니다. 가장 대표적인 물질로는 물이 있으며, 무극성 물질로는 기름이 있습니다. 일반적으로 극성 물질은 극성 물질과 서로 섞이고 무극성 물질은 무극성 물질과 서로 잘 섞이게 되어 있습니다. 이러한 이류는 서로 작용하는 힘의 크기가 비슷하기 때문입니다. 극성 물질이란 물질을 이루는 원자들이 배열을 할 때 서로 대칭을 이루지 못하여 전하의 치우침이 발생하여 부분적인 ( + )와 ( - )를 가지고 있는 물질을 말하는 것입니다. 이렇게 부분적인 ( + )와 ( - )를 가지게 되면 비슷한 성질을 가진 물질들을 잘 녹이게 됩니다. 무극성 물질이란 물질을 이루는 원자들이 배열을 할 때 서로 ..
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