지식나눔

솔벤트와 물의 혼합시 문제 발생

안녕하세요. 실험 중 문의사항이 있어 글 올립니다. 현재 솔벤트염료를 에탄올에 녹인 후 물과 혼합하는데 분리현상이 나타납니다. 에탄올에 녹은 염료용액을 물에 넣어 저어주면 점점 서로 몽글몽글 엉키면서 완전히 분리가 일어납니다. 에탄올과 물은 잘 섞이지 않나요? 에탄올에 녹는 염료를 완전용해 후 사용했으면 물과도 잘 섞어야 하는거 아닌가요? 왜 분리가 일어날까요? 어떻게 해결해야 할지 조언 부탁드립니다.
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    안길홍님의 답변

    솔벤트염료를 에탄올에 녹인 후 물과 혼합하는데 분리현상이 나타납니다. ***************************************************************** 물의 특성을 살펴보는 것이 먼저 필요하겠습니다. 우리가 물이라고 하면 단지 H2O를 생각하는데, 이것은 물 분자이고, 분자의 집합체인 물이라는 개념은 2H2O = (OH-)+ (H3O+)로 이루어져 있다고 생각하여야 합니다. 물의 pH가 정확히 7.0일때는 Hydroxide와 Hydronium ion이 정확히 같을 때 입니다. 솔벤트 염료와 뭉친다는 현상은 물의 pH가 약간 산성을 나타내고 있는 것 같습니다. 왜냐하면 Hydronium ion은 촉매적 반응(catalyse reaction)을 일으키는 작용을 가집니다. 따라서 암모니아수를 소량 넣으면서 혼합하여 보시기 바랍니다. (알콜과 물이 혼합되는 것은 물이 약간 산성이든지 약간 알카리성이든지와는 관계없이 혼합됩니다.알콜과 물이 잘섞인다고하여서 알콜용해성 물질과 물과도 잘 섞인다는 것은 아닙니다)
    솔벤트염료를 에탄올에 녹인 후 물과 혼합하는데 분리현상이 나타납니다. ***************************************************************** 물의 특성을 살펴보는 것이 먼저 필요하겠습니다. 우리가 물이라고 하면 단지 H2O를 생각하는데, 이것은 물 분자이고, 분자의 집합체인 물이라는 개념은 2H2O = (OH-)+ (H3O+)로 이루어져 있다고 생각하여야 합니다. 물의 pH가 정확히 7.0일때는 Hydroxide와 Hydronium ion이 정확히 같을 때 입니다. 솔벤트 염료와 뭉친다는 현상은 물의 pH가 약간 산성을 나타내고 있는 것 같습니다. 왜냐하면 Hydronium ion은 촉매적 반응(catalyse reaction)을 일으키는 작용을 가집니다. 따라서 암모니아수를 소량 넣으면서 혼합하여 보시기 바랍니다. (알콜과 물이 혼합되는 것은 물이 약간 산성이든지 약간 알카리성이든지와는 관계없이 혼합됩니다.알콜과 물이 잘섞인다고하여서 알콜용해성 물질과 물과도 잘 섞인다는 것은 아닙니다)
    최정화(lynoa) 2009-10-13

    네. 알겠습니다. 실험해보도록 하겠습니다. 감사합니다.

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    이상후님의 답변

    >안녕하세요. >실험 중 문의사항이 있어 글 올립니다. >현재 솔벤트염료를 에탄올에 녹인 후 물과 혼합하는데 분리현상이 나타납니다. >에탄올에 녹은 염료용액을 물에 넣어 저어주면 점점 서로 몽글몽글 엉키면서 완전히 분리가 일어납니다. >에탄올과 물은 잘 섞이지 않나요? >에탄올에 녹는 염료를 완전용해 후 사용했으면 물과도 잘 섞어야 하는거 아닌가요? >왜 분리가 일어날까요? >어떻게 해결해야 할지 조언 부탁드립니다. 이런 현상은 솔벤트 염료의 비극성도가 물의 극성도와 차이가 많이 나게 되어서 일어나는 현상입니다. Ethanol은 일종의 계면활성제로서 이 용매에는 잘 녹지만, 매우 극성인 물과 혼합됨으로서 솔벤트 염료들끼리 hydrophobic interaction이나 van der Waals interaction이 일어나서 aggegration이 일어나게 됩니다. 즉, 솔벤트 염료가 ethanol보다 비극성도가 높다는 증거입니다. 이런 경우, 솔벤트 염료의 농도를 낮춰서 혼합하여 보거나 에탄올에 솔벤트 염료를 stock solution을 만들어서 물과 에탄올 혼합용매에 단계적으로 희석하여 녹여보시기 바랍니다. 다른 한가지는 DMSO에 솔벤트 염료가 녹는지 확인해보고 만약 녹는다면 녹인 후 물과 혼합하여 녹여보시기 바랍니다. 또는 염료가 charge를 띄고 있는 경우, 물의 pH를 조절해 보시는 것도 한가지 방법입니다. pH를 알기 위해서는 사용하고자 하는 염료의 구조와 특징을 아셔야 될 거 같습니다.
    >안녕하세요. >실험 중 문의사항이 있어 글 올립니다. >현재 솔벤트염료를 에탄올에 녹인 후 물과 혼합하는데 분리현상이 나타납니다. >에탄올에 녹은 염료용액을 물에 넣어 저어주면 점점 서로 몽글몽글 엉키면서 완전히 분리가 일어납니다. >에탄올과 물은 잘 섞이지 않나요? >에탄올에 녹는 염료를 완전용해 후 사용했으면 물과도 잘 섞어야 하는거 아닌가요? >왜 분리가 일어날까요? >어떻게 해결해야 할지 조언 부탁드립니다. 이런 현상은 솔벤트 염료의 비극성도가 물의 극성도와 차이가 많이 나게 되어서 일어나는 현상입니다. Ethanol은 일종의 계면활성제로서 이 용매에는 잘 녹지만, 매우 극성인 물과 혼합됨으로서 솔벤트 염료들끼리 hydrophobic interaction이나 van der Waals interaction이 일어나서 aggegration이 일어나게 됩니다. 즉, 솔벤트 염료가 ethanol보다 비극성도가 높다는 증거입니다. 이런 경우, 솔벤트 염료의 농도를 낮춰서 혼합하여 보거나 에탄올에 솔벤트 염료를 stock solution을 만들어서 물과 에탄올 혼합용매에 단계적으로 희석하여 녹여보시기 바랍니다. 다른 한가지는 DMSO에 솔벤트 염료가 녹는지 확인해보고 만약 녹는다면 녹인 후 물과 혼합하여 녹여보시기 바랍니다. 또는 염료가 charge를 띄고 있는 경우, 물의 pH를 조절해 보시는 것도 한가지 방법입니다. pH를 알기 위해서는 사용하고자 하는 염료의 구조와 특징을 아셔야 될 거 같습니다.
    최정화(lynoa) 2009-10-13

    감사합니다. 실험해보도록 하겠습니다.