• 제목/요약/키워드: 이온화도

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강산의 이온화도와 이온화 상수에 대한 화학 교과서 내용 및 교사들의 인식 분석 (Analysis of Chemistry Textbook Content and Teachers' Recognitions about Ionization and Ionization constant of Strong Acid)

  • 백성혜;고형석;전민철
    • 대한화학회지
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    • 제57권2호
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    • pp.279-288
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    • 2013
  • 이 연구에서는 1945년 교수요목기부터 2009 개정 교육과정까지 개발된 화학 교과서에서 강산의 이온화도와 이온화 상수 값이 어떻게 제시되었는지 분석하였다. 또한 설문지를 통해 화학 교사들에게 수용액에서 강산의 세기를 비교하도록 하였다. 그리고 이온화도와 이온화상수 값이 호환되지 않는 이유에 대한 교사들의 인식을 알아보았다. 연구 대상은 화학 교사 46명이었다. 연구 결과, 교사들은 교과서에 제시된 이온화 상수 값과 이온화도를 근거로 수용액에서 강산의 세기를 구분하였으며, 교과서에 제시된 이온화 상수 값이 이온화도와 서로 호환되지 않는 문제를 생각하지 못하거나, 문제로 인식하는 경우에도 그에 대한 해결을 하지 못하고 실험 오차나 측정 오차로 생각하였다.

강산 수용액에서의 화학종에 대한 교과서 내용 및 화학 교사의 인식 분석 (Analysis of Textbook Contents and Chemistry Teachers' Cognition about Species of Strong Acid in Water)

  • 고형석;김경은;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제56권5호
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    • pp.628-637
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    • 2012
  • 이 연구에서는 1945년 교수요목기의 교과서부터 2009 개정 교육과정 화학II 교과서까지 수용액에서 강산의 이온화도에 대한 내용을 분석하고, 현직 화학 교사 50명을 대상으로 수용액에서 강산의 화학종에 대한 인식과 이온화도를 고려하였을 때의 인식 차이를 알아보는 설문과 면담을 실시하였다. 연구 결과, 우리나라 교사들은 교과서에 제시된 이온화도 값을 근거로 강산의 수용액 안에 존재하는 화학종에 대한 생각을 하고 있었으며, 강산의 정의와 교과서에 제시된 이온화도 값이 서로 일치하지 않은 문제를 생각하지 못하거나, 문제를 인식하는 경우에도 그에 대한 해결을 하지 못한 것으로 나타났다.

대전지역 토양흄산과 Am(III) 및 Eu(III) 이온과의 착물반응 연구

  • 양한범
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.841-846
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    • 1995
  • 대전지역 토양에서 추출한 흄산(TJHA)과 Am(III), Eu(III)의 착물형성에 대한 안정도상수를 추출용매 di-2-ethylhexyl phosphoric acid와 희석제 toluene을 사용하여 용매추출법으로 구하였다. 이온강도가 0.1M NaCIO$_4$에서 TJHA의 총 carboxylate capacity를 직접 전위차적정법으로 분석한 결과 3.757 meq/g이고, apparent pKa는 5.15 이었다. TJHA와 Am(III) 및 Eu(III)의 조건부 안정도상수의 log$\beta$1 값과 log$\beta$2 값을 흄산의 이온화도 함수로 구한 결과, Eu-TJHA은 0.1M NaClO$_4$일때 log $\beta$1=5.948$\alpha$ + (6.83 $\pm$ 0.3) 및 log $\beta$2 = 5.687$\alpha$ + (10.44 $\pm$ 0.4)이며, Am-TJHA은 log$\beta$$_1$= 4.004 $\alpha$ + (6.96 $\pm$ 0.2) 및 log$\beta$$_2$= 3.719 $\alpha$ + (11.71 $\pm$ 0.2)이었다.

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다양한 산·염기 문제해결과정에서 드러난 고등학교 3학년 이과 학생들의 준미시적 표상화 능력의 결여 (Lack of Sub-microscopic Representation Ability of 12th Grade Science Students in Various Acid and Base Problem Solving Processes)

  • 박철용;원정애;김성기;최희;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제64권1호
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    • pp.30-37
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    • 2020
  • 이 연구는 산·염기 반응의 준미시적 표상화 과정에서 학생들이 부딪치는 문제점을 파악하는 것이다. 이를 위하여 다양한 산·염기 모델을 학습한 고등학교 3학년 이과 학생들 30명을 선정하였다. 학생들의 준미시적 표상화 능력을 파악하기 위하여 한 종류의 용질과 용매 상황, 두 종류의 용질과 용매 상황, 용매가 물인 경우와 물이 아닌 경우 등 다양한 맥락의 9 문항을 개발하였다. 모든 문항에서 화학변화 개념의 결여가 지속적으로 나타났다. 수용액 상황과 비수용액 맥락에서, 암모니아를 용질이나 용매로 제시한 문항에서 화학결합 개념의 결여 빈도는 높았다. 그리고 이온화도 개념 결여의 비율도 매우 높았다. 따라서 화학 교사들은 다양한 산·염기 문제를 푸는 상황에서 학생들이 부딪치는 어려움을 분석함으로써 학생들의 준미시적 표상화 능력을 높여줄 수 있다는 것을 알아야 한다.

적외선 분광법을 이용한 Perfluorostearic Acid의 이온화 연구 (Infrared Spectroscopic Studies on the Ionization of Perfluorostearic Acid)

  • 김욱수;하기룡
    • 공업화학
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    • 제19권1호
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    • pp.111-116
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    • 2008
  • 적외선 분광법을 이용하여 하부상의 다양한 pH(3~11) 변화 및 금속이온($Na^+$, $Ca^{2+}$, $La^{3+}$) 존재에 따른 perfluorostearic acid(PFS)의 이온화 거동에 관한 연구를 수행하였다. Langmuir-Blodgett (LB) 수조의 하부상에 존재하는 pH 변화 및 금속이온의 종류에 따른 PFS의 -COOH의 C = O 신축진동 피크와 $COO^-$ 피크의 이동 및 강도의 변화를 관찰한 결과 하부상 수용액의 pH가 같은 경우에는 PFS의 -COOH 그룹의 C = O 피크 세기의 감소가 $La^{3+}$ > $Ca^{2+}$ > $Na^+$의 순으로 나타났다. 이는 PFS에 대한 친화도가 $La^{3+}$가 가장 크며, $Ca^{2+}$$Na^+$의 순서로 감소한다는 것을 알 수 있다. 또한 증류수 하부상에서 생성된 perfluorostearate 이온의 몰분율을 측정한 IR 스펙트럼으로부터 계산한 결과 약 pH 3의 낮은 pH 값에서도 50% 이상의 perfluorostearate 이온이 생성되는 것을 관찰하였으며, 이러한 결과는 PFS의 이온화도가 stearic acid (SA)보다 높은 것을 나타낸다.

In 도금 와이어가 GMAW용접의 아크 안정성에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Effects of Using In Coated Wire on Arc Stability in GMAW)

  • 최동순;황지혜;김현재;김재성;이보영
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.65-65
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    • 2009
  • 철강 재료의 GMA 용접 시, 보호가스로 $CO_2$ 가스를 사용하면 가격이 저렴하고 용입이 깊다는 장점이 있어 국내에서 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나 일반적으로 활성가스인 $CO_2$를 사용한 GMA용접은 아크가 불안정하고 스패터가 많이 발생한다는 단점이 있어 아크 안정성 개선의 필요성이 부각되었다. 거기다 용접 자동화 및 용접 품질의 고급화 추세로 아크 안정성이 $CO_2$용접에서 점점 중요해지면서, 아크 안정화 및 스패터 저감을 위한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 GMA 용접 재료인 solid wire의 표면에 이온화 에너지가 낮은 금속인 인듐(In)을 전해 도금하여 중전류의 $CO_2$ 용접에 적용하였다. 고속 촬영과 아크 모니터링 분석을 통하여 금속 이행 모드 및 아크 안정화에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 동일 전압, 전류 조건에서 도금 두께를 달리하여 용접을 실시, 도금 두께에 따른 아크 안정성의 경향을 분석하였다. 그 결과 도금 두께가 두꺼워짐에 따라 아크가 넓어지는 것을 확인하였으며, 이는 아크 내에 이온화도가 높은 인듐 이온이 다량 포함됨으로써 이온의 양이 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 또한 도금 두께가 일정 이상이 되면, 이행 모드가 용적의 아래에서 아크가 발생하는 반발 이행 모드에서 용적의 윗부분에서 아크가 발생하는 입상 용적 이행 모드로 바뀌었으며, 이때 단락 수가 현저히 줄어들어 아크가 안정해졌다. 이에 따라 인듐 도금 와이어는 기존보다 낮은 전류 영역에서도 안정적인 아크와 금속 이행 모드를 가지게 됨을 확인하였다.

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입자 저감 및 pH가 ATO (안티몬도핑 산화주석)의 분산 특성에 미치는 영향 (The Effects of Size Reduction and pH on Dispersion Characteristics of ATO (Antimony-Doped Tin Oxide))

  • 김진훈;정의경;이상헌;한원희;이영석
    • 공업화학
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    • 제21권3호
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    • pp.311-316
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    • 2010
  • 본 연구는 높은 분산 안정성을 유지하는 antimony-doped tin oxide (ATO) 분산액을 제조하기 위하여, 습식 볼밀법으로 분쇄시간에 따른 ATO의 입자크기, 입도분포, 분산성의 변화를 고찰하였다. 또한 각각의 습식 볼밀 처리된 ATO 분산액의 pH를 변화시켜 ATO 분산액의 분산 특성을 고찰하였다. 습식 볼밀 분쇄 조건에 의하여 ATO의 입자크기 및 입도 분포 변화는 레이저회절 입도분석기와 주사전자현미경을 이용하여 평가하였고, 습식 볼밀 분쇄 시간 및 pH조건에 따른 ATO 입자의 분산성은 제타전위 측정법과 다중광산란(multiple light scattering)법을 이용하여 평가하였다. 분쇄 조건 중 60 min 동안 처리된 ATO 입자 크기는 30% 이하로 작아지고, $1{\sim}35{\mu}m$에서 $0.1{\sim}5{\mu}m$로 입도분포를 갖는 균일한 입자를 얻을 수 있었다. 그러나 분쇄조건을 60 min 이상 처리한 것은 역분쇄 및 재응집 현상의 발생으로 인하여 한계 분쇄 시간이 나타나는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 ATO 분산액은 습식 볼밀 분쇄 시간을 증가시킬수록 입자 크기가 감소하고 표면 에너지가 증가하여 입자간의 반발력이 커지게 됨을 알 수 있었고, 또한 용액의 pH를 증가시킬수록 입자의 표면 이온화도가 커짐으로 인하여 ATO 분산액의 분산성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

2009·2015 개정 교육과정 화학 I 및 화학 II 교과서 및 교사용 지도서에 제시된 산·염기 모델 내용에 대한 '이그노런스' 분석 (Analysis of 'Ignorance' in Acid-base Models Contents of Chemistry I and Chemistry II Textbooks & Teacher's Guides in 2009 & 2015 Revised Curriculum)

  • 류은주;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제64권3호
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    • pp.175-188
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    • 2020
  • 이 연구에서는 모델의 중요한 특징 중 하나인 '이그노런스'의 관점으로 화학 교과서 및 교사용 지도서의 내용을 분석하였다. 이는 2015 개정 교육과정에서 학생들의 모델링 역량을 기르는 것을 강조하고 있기 때문이다. 화학 교육과정에서 중요하게 다루는 내용인 산과 염기의 중화반응에 관련된 모델로 Arrhenius 모델과 Brønsted-Lowry 모델을 선정하고, 이에 관련된 '이그노런스'를 다룬 선행 연구와 대학 일반화학 교재 4종을 분석하여 연구의 분석 기준을 추출하였다. 추출한 분석 기준으로 2015 개정 교육과정의 화학 I 교과서 및 교사용 지도서 9종과 화학 II 교과서 및 교사용 지도서 6종을 분석하였다. 또한 개정 교육과정에 따른 내용의 차이를 비교하기 위해 2009 개정 교육과정의 화학 I 교과서 및 교사용 지도서 4종 그리고 화학 II 교과서 및 교사용 지도서 3종도 분석하였다. '중화 반응' 개념, '중성' 개념, '중화 반응의 양적 관계', '이온화도', '이온화 상수'에 관련된 내용을 중심으로 분석하였다. 연구 결과를 토대로, 모델의 '이그노런스'를 화학 교사들이 이해하고 학생들의 모델링 역량을 길러줄 수 있도록 교사용 지도서에 이와 관련된 내용을 제시하는 방안을 제안하였다.

물리화학적 처리에 의한 일라이트 점토광물의 입도조절 및 분산특성 (Size Control and Dispersion Properties of Illite Clay by Physicochemical Treatment)

  • 임재원;정의경;서경원;이영석
    • 공업화학
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    • 제22권2호
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    • pp.133-137
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    • 2011
  • 본 연구에서는 다양한 용도로 사용되는 일라이트의 분산성 및 분산안정성을 향상시키고자, 습식 볼밀 분쇄법을 이용하여 일라이트의 입도를 저감하였다. 분쇄 시간에 따른 일라이트의 입도와 입도분포 및 분산특성의 변화를 고찰하였으며, 또한 여러 가지 pH조건에서 두 시간 동안 습식 볼밀 분쇄 처리하여 얻은 일라이트 분산용액의 분산성 및 분산안정성을 평가하였다. 일라이트의 입도분석 결과 분쇄시간의 증가에 따라 입자의 크기가 현저히 감소하였으며, 2 h의 분쇄시간을 기점으로 입도저감의 효과가 저하됨을 확인하였다. 또한, 입도분포분석 결과 분쇄시간의 증가에 따라 입자가 균일해지는 것을 확인하였다. X-선 회절분석 결과 분쇄에 의한 결정구조의 변화는 나타나지 않았으나 입도저감 또는 박리현상으로 인하여 특성 피크의 강도가 입도저감 시간의 증가에 따라 약해지는 것을 확인하였다. Zeta potential 분석 결과, 분쇄시간이 증가함에 따라서 분산성이 높아지는 것을 확인하였다. 분산 안정성 측정 결과 pH 2에서 분쇄처리한 일라이트의 분산안정성이 가장 낮았고 pH가 증가함에 따라서 표면 이온화도의 증가로 분산성 및 분산안정성이 향상되는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 일라이트는 습식 볼밀 분쇄처리 시간을 증가시킬수록 입자 크기가 감소하고 표면 에너지 증가 및 입자간의 반발력 상승으로 분산성 및 분산안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.