당도에 따른 삼투압 측정 예비 레포트(A+)

소개

"당도에 따른 삼투압 측정 예비 레포트(A+)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
➀ 설탕 용액을 통해 삼투압의 원리와 Brix의 개념을 이해한다.
➁ Van’t Hoff’s Law의 수식을 통해 각 농도별 설탕 용액의 간이 삼투압계의
➁ 이론상 높이 변화를 계산한다.
➂ 직접 만든 간이 삼투압계를 이용해 실험을 진행, 각 용액의 삼투압계 높이
➂ 변화를 기록하여 이론값과 측정값을 비교, 오차율을 계산한다.

2. 바탕 이론
1) 삼투압(Osmotic pressure)
농도가 다른 두 액체 사이에 발생하는 압력의 차이를 의미하며, 1867년 독일 화학자 M. Moritz Traube가 처음 발견했다. Solvent은 통과 시키지만 Solute은 통과시키지 않는 반투과성 막을 이용해 관찰 할 수 있다.

서로 다른 농도를 가진 두 용액 사이에 반투성 막을 놓으면, Solvent가 Solute의 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동, 농도의 평형을 맞추려 하는 현상이 일어나며 이를 삼투 현상이라 한다.

이 때, 양쪽의 온도는 동일하지만 삼투에 의해 한쪽의 Pressure는 높아지며, 차이가 발생하게 된다. 이 압력차를 삼투압이라 하고 다른 말로 침투압 이라고도 한다.

일반적으로 U자관을 이용해 삼투압 현상을 관찰하는데, 이번 실험과 같이 농도가 상이한 용액을 같은 높이만큼 넣어준다. 이 때, 두 용액의 농도가 같아질 때 까지 Solvent의 이동이 발생, 농도가 평형에 도달하면 이동을 멈추며, 수위 차에 의해 표면에 작용하는 압력이 같아지게 된다.

2) 역삼투(Reverse Osmosis)
삼투의 반대현상, 삼투압보다 높은 압력을 가해줬을 때 Solution에서 Solvent가 빠져나가는 현상이다. 물리적 힘을 가함으로써 조작이 가능하며 다른 분리법보다 적은 에너지를 요구한다는 이점이 있다.

단순한 압력을 가해줌으로써 쉽게 일으킬 수 있는 현상이기 때문에 여러 분야의 분리 공정에서 활용되고 있다. 분리 대상의 물리적ㆍ화학적 성질, 반투성 막의 특성, 압력 등의 변수에 의해 공정이 결정되며 해수 담수화, 폐수 처리 등에서 활용된다.

참고자료

· “Chemistry Principles and Reations 7th”, William L. Masterton, 300~303p
· “Chemical sensors and biosensors Vol. 28”, John Wiley & Sons Eggins, 2008
· 화학물질정보 공단(MSDS) – 설탕
· “당도계의 원리, 굴절계의 원리”, 찬주 테크(주)
· “화학대사전 4”, 세회편집부, 세화, 650p