습식화학

습식화학(wet chemistry)은 물질을 분석하기 위해 관찰과 같은 고전적인 방법을 사용하는 분석화학의 한 형태이다. 습식화학이라는 용어는 대부분의 분석 작업이 액상에서 이루어지기 때문에 사용된다. 습식화학은 많은 테스트가 실험실 벤치에서 수행되기 때문에 벤치 화학으로도 알려져 있다.

재료
습식화학은 의도하지 않은 출처에 의한 물질의 오염 또는 간섭을 방지하기 위해 비커 및 눈금 실린더와 같은 유리기구를 일반적으로 사용한다. 휘발유, 분젠 버너, 도가니는 건조된 형태로 물질을 증발시키고 분리하는 데 사용될 수도 있다. 습식화학은 대부분의 고급 기기가 자동으로 물질을 스캔하기 때문에 어떠한 고급 기기로도 수행되지 않는다. 그러나 저울과 같은 간단한 기구는 변화가 발생하기 전과 후에 물질의 무게를 측정하는 데 사용된다. 많은 고등학교 및 대학교 연구소에서 학생들에게 기본적인 습식화학 방법을 가르친다.

역사
이론화학 및 계산화학 시대 이전에 습식화학은 화학 분야에서 과학적 발견의 주요 형태였다. 이것이 때때로 고전 화학 또는 전통 화학으로 불리는 이유이다. 과학자들은 습식화학의 정확도를 향상시키기 위한 기술을 지속적으로 개발했다. 이후 습식화학으로는 불가능한 연구를 수행하기 위한 기기가 개발되었다. 시간이 지나면서 이것은 기기 분석이라는 분석화학의 별도 분야가 되었다. 오늘날 사회에서 수행해야 하는 습식화학의 양과 새로운 품질 관리 요구 사항으로 인해, 많은 습식화학 방법이 효율적인 분석을 위해 자동화되고 컴퓨터화되었다. 습식화학의 수동 수행은 주로 학교에서 이루어진다.

방법
정성적 방법
정성적 방법은 정량화할 수 없는 정보의 변화를 사용하여 변화를 감지한다. 여기에는 색상, 냄새, 질감 등의 변화가 포함될 수 있다.

화학 검사
섬네일|235x235px|납은 연소될 때 밝은 흰색 불꽃을 낸다.
화학 검사는 미지의 용액에 특정 화학 물질이 존재하는지 여부를 나타내기 위해 시약을 사용한다. 시약은 반응하는 화학 물질에 따라 고유한 반응을 일으켜 용액에 어떤 화학 물질이 있는지 알 수 있게 한다. 예를 들어, 헬러 테스트에서는 단백질이 포함된 시험관에 강산이 첨가된다. 물질들이 만나는 지점에 흐릿한 고리가 형성되어 산이 단백질을 변성시키고 있음을 나타낸다. 구름은 액체에 단백질이 존재한다는 신호이다. 이 방법은 사람의 소변에서 단백질을 감지하는 데 사용된다.

불꽃 반응
불꽃 반응은 화학 검사의 더 잘 알려진 버전이다. 금속 이온에만 사용된다. 금속 분말이 연소되어 연소된 금속에 따라 색상이 방출된다. 예를 들어, 칼슘 (Ca)은 주황색으로 연소되고 구리 (Cu)는 파란색으로 연소된다. 이들의 색상 방출은 불꽃놀이에서 밝은 색상을 생성하는 데 사용된다.

정량적 방법
정량적 방법은 측정하고 정량화할 수 있는 정보를 사용하여 변화를 나타낸다. 여기에는 부피, 농도, 무게 등의 변화가 포함될 수 있다.

중량 분석
섬네일|액체에서 고체를 여과하여 비커에 모은다.
중량 분석은 침전물에서 형성되었거나 액체에 용해된 고체의 무게 또는 농도를 측정한다. 액체의 질량은 반응을 거치기 전에 기록된다. 침전물의 경우 침전물이 더 이상 형성되지 않을 때까지 시약을 첨가한다. 그런 다음 침전물을 건조하고 무게를 측정하여 액체 내 화학 물질의 농도를 결정한다. 용해된 물질의 경우 고체가 제거될 때까지 액체를 여과하거나 모든 액체가 증발할 때까지 끓일 수 있다. 고체는 완전히 건조될 때까지 그대로 둔 다음 무게를 측정하여 농도를 결정한다. 모든 액체를 증발시키는 것이 더 일반적인 접근 방식이다.

부피 분석
부피 분석 또는 적정은 화학 물질의 양을 결정하기 위해 부피 측정에 의존한다. 알려진 부피와 농도를 가진 시약을 미지의 물질 또는 농도를 가진 용액에 첨가한다. 변화가 발생하기 위해 필요한 시약의 양은 미지의 물질의 양에 비례한다. 이것은 존재하는 미지의 물질의 양을 나타낸다. 눈에 보이는 변화가 없으면 지시약을 용액에 첨가한다. 예를 들어, 산·염기 지시약은 용액의 pH에 따라 색상이 변한다. 색상 변화가 발생하는 정확한 지점을 종말점이라고 한다. 색상 변화가 매우 갑자기 발생할 수 있으므로 모든 측정에서 극도로 정밀해야 한다.

비색법
비색법은 정성적 및 정량적 특성을 모두 가지므로 독특한 방법이다. 정성적 분석은 색상 변화를 기록하여 변화가 발생했음을 나타내는 것을 포함한다. 이는 색상의 음영 변화 또는 완전히 다른 색상으로의 변화일 수 있다. 정량적 측면은 색상의 파장을 측정할 수 있는 감각 장비를 포함한다. 파장의 변화는 정확하게 측정될 수 있으며 혼합물 또는 용액의 변화를 나타낸다.

용도
습식화학 기술은 색상 변화(비색법)와 같은 정성적 화학 측정을 위해 사용될 수 있지만, 종종 중량 측정 및 적정 측정과 같은 방법을 사용하여 더 정량적인 화학 측정을 포함한다. 습식화학의 일부 용도는 다음과 같은 테스트를 포함한다.

 pH (산성도, 알칼리도)
 농도
 전도도 (특정 전도도)
 흐림점 (비이온성 계면활성제)
 굳기
 녹는점
 고체 또는 용해된 고체
 염분
 비중
 밀도
 탁도
 점성도
 수분 (칼 피셔 적정)

습식화학은 또한 환경화학 설정에서 환경의 현재 상태를 결정하는 데 사용된다. 다음을 테스트하는 데 사용된다.

 생화학적 산소 요구량 (BOD)
 화학적 산소 요구량 (COD)
 부영양화
 코팅 식별

또한 다음과 같은 화학 물질에 대한 샘플, 예를 들어 물 공급원의 원소 분석을 포함할 수 있다.

 암모니아성 질소
 염화물
 크로뮴
 사이안화물
 용존 산소
 플루오린화물
 질소
 질산염
 페놀류
 인산염
 인
 실리카
 황산염
 황화물

 같이 보기 
 습식 연구실

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 각주 

분류:화학