[유기화학] 녹는점[melting point] 측정

1. Introduction
물리적 상수는 물질의 고유한 특성이며 측정이 가능하기 때문에 물질의 정체를 알아내는데 유용하다. 그중 녹는점과 끓는점은 이미 알려진 물질을 찾아내는데 많이 이용된다. 또한 측정된 녹는점 및 끓는점의 range로부터 순도도 짐작할 수 있다. 이번 실험의 목적은 녹는점의 측정을 통해 몇 가지 유기물의 종류를 알아내는 것이다.

2. Theory Principles
녹는점(M.P)이란 어느 물질의 액체와 고체상이 온도의 변화 없이 서로 평행상태로 존재할 때의 온도를 말하며, 특히 이번 실험에서는 고체의 정상 녹는점(normal melting point)를 말한다. 정상 녹는점이란, 1기압 하에서 고체와 액체가 평형을 이루는 온도이다. 얼음의 정상 녹는점은 0℃ 이며, 이때 액체 물과 얼음은 회부 압력이 1기압 하에서 무한정 공존하게 된다. 온도가 약간 낮아지면 모든 물은 궁극적으로 얼게 되고 온도가 아주 조금만 올라가도 얼음은 결국에는 다 녹게 된다. 상태를 나타내는 “정상(normal) 이라는 말은 녹는점을 논할 때는 흔히 생략되는데 이는 녹는점은 압력에 따른 변화가 적기 때문이다. 녹는점에서는 고체상의 증기압과 액체상의 증기압이 같다. 순수한 물질의 고체와 액체상의 혼합물에 열을 가하면 모든 고체가 액체로 되고 또 온도가 내려가면 액체가 고체로 바뀔 때까지 온도가 일정해야 한다. 따라서 순수한 물질의 녹는점과 어는점은 동일하다.

위 그림에서 녹는점 이하의 낮은 온도에서는 화합물이 고체상으로 존재한다. 열을 가할수록 고체의 온도는 올라가고, 녹는점에 도달하면 액체가 나타나며 고체, 액체의 평형이 이루어지고 열을 가하더라도 온도는 변하지 않게 된다. 가해진 열은 고체를 액체로 바꾸는 융해열로 쓰이기 때문이다. 마지막 고체가 녹으면 다음에 공급되는 열은 모두 액체의 온도를 높이는데 이용되므로 열이 공급되는 속도에 비례하여 온도가 올라간다.
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