당도에 따른 삼투압 측정 예비 레포트(A+)

소개글

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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.

참고 자료

“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