[실험 보고서] 분석 저울과 뷰렛의 사용법, 주의사항

1. 분석저울(Analytical balance)

분석저울은 전자 저울(electronic scale)의 한 종류로, 0.01~0.1mg의 고감도를 갖춘 정밀 저울이다. 이 저울은 질량을 매우 정확하게 측정할 수 있으며, 최대 용량은 일반적으로 100~500g 사이, 대체로 200g이다.
분석저울은 주로 유리 케이스(glass case), 여닫이문(door access), 저울판(pan), 그리고 수평 조절 나사(leveling screw)로 구성된다. 유리 케이스는 공기 흐름이나 먼지와 같은 외부 요인으로 인해 측정값이 왜곡되는 것을 방지하며, 여닫이문은 내부로의 접근성을 높인다. 저울판은 견고하고 평평한 표면으로, 시료를 안정적으로 지지하는 역할을 한다. 수평 조절 나사는 저울의 밑면을 수평 상태로 유지하여 정확한 측정을 가능하게 한다.

1) 분석저울의 사용법
분석저울의 일반적인 사용법은 다음과 같다.
① 사용하려는 분석저울의 최대 칭량 용량을 미리 확인한다.
② 저울 주변을 깨끗이 청소한 후, 저울의 level을 이용해 수평상태를 조절하고 저울이 움직이지 않도록 고정시킨다. 수평을 맞출 때에는 원 안의 기포가 정확히 가운데에 들어가도록 조절한다.
(전원을 켜고 정확한 100g 추를 사용해 저울을 검정한다.)
③ 붓을 이용하여 저울의 접시와 내부를 꼼꼼하게 청소한다.
④ MODE 버튼을 눌러 사용할 칭량 단위를 선택한다.
⑤ 전원을 켜고 TARE 버튼을 눌러 초기화를 진행한다. 칭량용기 또는 weighing paper를 접어 저울판(pan) 위에 올려놓고 다시 TARE 버튼을 눌러 정확히 ‘0‘점을 맞춘다.
⑥ 칭량할 시료를 칭량 용기 또는 weighing paper에 올려 소량씩 추가하며 정확히 칭량한다. 이때, rough하지 않게 소수점까지 정밀하게 칭량해야 하기 때문에 잴 양을 정확히 알고 소량씩 여러 번 떨어뜨린다.
⑦ stability indicator(안정표시)가 나타날 때까지 기다린 후, 화면창의 중량을 읽는다.

2) 분석저울 사용시 주의할 점
분석저울은 최소 질량을 정확히 측정하기 위해 사용되는 고감도의 실험실 장비이다. 따라서 분석저울을 사용할 때에는 다음과 같은 주의사항을 준수해야 한다.
- 분석저울을 평평한 표면에 배치하고, 수평 조절 나사를 이용해 level의 기포가 중앙에 오도록 조절하여 저울의 수평상태를 유지한다.
- 사용할 분석저울의 최대 칭량 용량을 사전에 숙지하고, 시료나 물체의 무게가 이를 넘지 않도록 주의한다.
- 저온 환경에서 고온 작업장으로 저울을 이동할 경우, 전원을 차단한 상태로 약 2시간 방치한 뒤 전원을 연결한다. 이는 온도 변화로 발생하는 수분 응결이 저울에 영향을 미치지 않도록 하기 위함이다.
- 칭량 작업은 직사광선, 난방기, 에어컨, 진동, 먼지 등이 없는 안정된 작업대에서 수행한다.
- 저울 내부 온도와 시료의 온도가 다를 경우, 충분히 방냉한 뒤 칭량을 진행한다.
- 작업이 끝난 후 저울의 팬을 열어 고운 붓으로 시료 분말이나 먼지를 제거하여 청결을 유지한다.
- 보다 정밀한 측정을 위해 정기적으로 저울을 교정하여 정확성을 유지한다.

2. 뷰렛(Burette)

뷰렛은 액체의 부피를 정밀하게 측정하고 조절할 수 있는 실험기구로, 주로 용량 분석에서 표준 용액을 적하하는 데 사용된다.
뷰렛은 일정한 두께를 가진 긴 유리관으로 제작되며, 균일한 간격의 눈금이 새겨져 있다. 관의 윗부분은 개방되어 있고, 아래쪽 끝에는 코크가 부착되어 있어 적하량을 정밀하게 조절할 수 있다. 이를 통해 적하된 액체의 체적을 정확히 측정할 수 있다.
일반적인 뷰렛은 길이 약 70cm, 지름 약 1cm, 부피는 25~50mL이며, 0.1mL 단위까지 정밀하게 읽을 수 있도록 설계되어 있다.

1) 뷰렛의 사용법
뷰렛은 주로 스탠드와 클램프 등의 실험 장치와 함께 사용된다. 다음은 스탠드와 클램프와 함께 설치된 뷰렛의 일반적인 사용법이다.
① 클램프를 이용해 뷰렛이 기울어지지 않도록 수직으로 고정한다.
② 표준용액으로 뷰렛을 3회 세척한다. 50mL 뷰렛의 경우 약 10mL의 표준용액을 사용하며, 깔때기를 활용하면 용액 주입이 더 용이하다.
③ 표준용액을 코크 아래 부분까지 채워 공기방울이 남지 않도록 제거한다.
④ 적하를 시작하기 전, 뷰렛의 눈금을 정확히 읽고 기록한다.
⑤ 적하가 완료된 후, 뷰렛의 눈금을 다시 읽고 기록한다.
⑥ 적하 전후의 눈금 차이를 계산하여 적하된 표준용액의 부피를 산출한다.

2) 뷰렛 사용시 주의할 점
뷰렛을 사용할 때 주의해야 할 사항은 다음과 같다.
- 사용 후 뷰렛은 세척한 뒤 거꾸로 뒤집어 건조시킨다.
- 뷰렛 사용 전에 실험에 사용할 용액으로 2~3회 세척하여 실험 오차를 최소화한다.
- 실험 전 스톱콕이 잠겨 있는지 확인하여 용액이 흘러내리는 것을 방지한다.
- 눈금을 읽을 때는 뷰렛과 눈이 정확히 일직선이 되도록 하여 측정 오차를 줄인다.
- 뷰렛은 유리로 제작된 경우가 많으므로, 파손되지 않도록 주의하며 다룬다.
- 용액을 채울 때는 깔때기를 사용하여 좁은 입구로 인한 용액의 흐름이나 넘침을 방지한다.
- 뷰렛 세척 시 아세톤, 에탄올, 세제, 뷰렛솔을 사용한다. 이때, 알칼리성 용액은 유리를 부식시킬 수 있으므로 피해야 한다. 밸브 주변은 세척용액으로 여러 번 돌려가며 꼼꼼히 닦는다.