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미생물 배양 및 그램 염색법

1. 실험제목 : 미생물 배양 및 그램 염색법2. 실험날짜 : 06. 10. 23. 월요일3. 실험조원 :4. 실험목적배양액에서 세균의 생장곡선을 흡광도 측정방법으로 구해보고 또 정확한 균체수의 측정을 위해서 콜로니 계수법을 병행해 보도록 한다.5. 이 론1) 미생물 배양미생물들은 토양, 물, 공기, 음식물이나 동, 식물의 표피 등 자연계에 널리 분포한다. 따라서 미생물을 이용한 실험을 위해서는 혼합된 미생물을 단일 콜로니로 분리해야 한다. 다른 종과 혼합되지 않은 단일 조의 미생물을 분리하여 배양하는 것을 순수 분리 혹은 순수 배양이라고 한다.단일 콜로니를 형성하여 순수 분리하는 방법과 분리된 균을 계대하는 방법에는 도말 평판법, 주입 평판법, Streak Plate법, 첨자법등이 있다.- 도말 평판법균수를 측정할 때 많이 사용한다. 또한 균주는 액체배양 속에 있는 상태에서만 가능하며 대부분 원액보다는 희석을 하여 접종한다. 이때 사용되는 기구는 백금이가 아니라 콘라디봉이란 파스퇴르 파이펫을 토치로 구부려 만든 유리막대봉이 사용된다. 먼저 시료액을 배지위에 떨어뜨린 후에 유리막대봉으로 문질러 준다. (사용하기 전 유리막대봉은 70%에틸알콜에 담가두었다가 화염멸균 후 사용) 도말 평판법으로 미생물을 쉽게 독립된 단일 콜로니로 분리할 수 있다.- Streak plate백금이(loop)를 화염 멸균, 식힌 후 균주를 백금이로 채취한 다음 페트리디쉬에 도말을 한다. Streaking시 주의할 사항은 너무 많은 균을 접종해선 안되며, 1차도말에서 다음 단계 도말로 넘아갈 시에 새로운 균을 채취하는 것이 아니라 기존의 배지에 묻어있는 균을 퍼뜨려 도말한다.2) 생장곡선 측정- 세균을 대량 배양할 때나 또는 조사해야 할 시료의 숫자가 많은 경우에 배양액의 흡광도를 측정함으로써 세균의 생장을 측정해 볼 수 있다.이 방법은 세균의 배양액에 일정한 파장의 빛을 통과시켰을 때 용액은 그 빛을 흡수(혹은 산란)시킬 수가 있고, 이 때 흡수된 빛의 양은 용액의 세포농도에 비례함을 체 수에 반비례한다. 따라서 여러 가지 비율로 희석된 배양액의 흡광도를 잰 다음 각 흡광도에서의 정확한 세포수를 알아내어 이들의 상관관계를 구해 놓으면 흡광도 측정만으로도 미지의 균체의 수를 알아낼 수 있을 것이다.GT = t log2 / (log A - log B)여기서 B = 대수생장기에서 한 시점에서의 세균 수A = 대수생장기에서 두 번째 시점에서의 세균 수t = A, B 두 시점 사이의 시간- 분광광도계 사용할 때 주의할 내용부정확하거나 불안전한 판독은 부적당한 큐벳을 사용할 때 종종 발생한다. 먼지나 지문, 또는 큐벳의 겉표면에 시료용액이 묻어 있는 경우에 부드러운 화장지를 사용하여 닦아낸다. 큐벳을 사용하기 전에 차가운 용액이 실온에 도달할 만큼 방치하지 않았다면 큐벳 표면에 물방울이 응결될 수 있다. 그리고 시료용액 속에 생기는 공기방울은 빛을 산란시켜 흡광도를 증가시키므로 손으로 큐벳을 탁탁 쳐서 제거한다. 큐벳 속의 용액의 양이 부족하면 액체 표면에서 빛이 굴절을 일으키므로 충분한 양을 큐벳에 채워야 한다. 용액 안의 작은 입자물질은 필요한 경우 사용하기 전에 원심분리하여 제거해야 하며, 큐벳은 빛의 경로에 정확하게 위치하도록 해야 한다.3) 그람 염색법- 그람염색은 세균의 동정 또는 구분에 쓰이는 방법 중 가장 중요한 것의 하나로 ,결과에 따라 그람양성과 그람음성의 두 군으로 세균을 대별한다. 기본적으로 네가지 시약 즉 염기성 염료, 매염제, 탈색제, 대응염색제등이 사용된다.- 검사원리그람염색법은 1884년 Hans Christian Gram에 의해서 처음으로 개발된 방법으로 각종 검체 및 배양집락의 현미경적 검사에 이용되며 미생물에 의한 감염여부를 조기에 진단할 수 있게 해준다. 그람염색은 각 세균의 세포벽을 이루고 있는 성분과 구조에 따라 다르게 나타나는데 그람양성세균의 경우 세포벽이 두꺼운 peptidoglycan layer와 풍부한 teicoic acid로 이루어져 있어서 organic decolorizer(탈색제)로 탈색시 쉽게 탈색lysaccharide(LPS)로 이루어져 있어 organic decolorizer(탈색제)에 의해 crystal violet이 쉽게 탈색되며 따라서 대조 염색액인 safranin O로 염색되어 붉은색을 나타낸다.- 미생물 염색을 위한 기초적인 조작법? 슬라이드 준비미생물의 도말표본을 만들기 위해 사용하는 슬라이드는 손가락의 기름이나 기타 유분을 비누나 세척제로 깨끗이 물로 헹구고 난 다음 95%알코올로 다시 씻어내어 표면에 이물질을 제거한다.? 도말표본 준비슬라이드 위에 미생물 시료를 얇게 펴는 조작을 도말이라 한다. 이때 도말을 두껍게 하거나 균체를 너무 많이 도말하는 것은 피해야 하며, 도말표본은 건조 후 흰색의 얇은 필름상이 나타나도록 적당량의 균체를 도말하여야 한다. 이때 사용하는 균주의 배양상태에 따라 도말하는 방법이 다른데, 액ㅇ체 배양된 균주는 액체배양액 1~2백금이를 슬라이드 위에 옮겨 잘 펴서 건조시키면 된다. 그러나 고체 배지에서 배양된 균주는 먼저 슬라이드 위에 멸균된 증류수를 한 백금이에 먼저 옮겨 놓고 멸균된 백금이 끝으로 약간의 고체배양된 균주를 묻혀서 증류수와 골고루 섞으면서 얇게 펴면서 도말한다.? 열고정슬라이드 위에 도말된 균체를 상온에서 건조시켜 둔다. 이 도말표본은 균체가 슬라이드 표면에 고정되어 있지 않아 염색조작 도중 균체가 유실될 우려가 있다. 따라서 이러한 현상을 방지하기 위해서 열고정을 시켜야 한다. 즉 도말 표본을 분젠버너의 불꽃 위로 2~3번 정도 빨리 통과시키면 세포 단백질이 열에 의해 응고되면서 슬라이드 표면에 고정된다.4) 배지의 종류미생물의 생장에 필요한 모든 영양성분이 들어있는 혼합물을 배지라고 한다. 배지는 물리적 상태에 따라 고체배지와 액체배지로 구분한다. 고체배지는 액체배지에 한천, 젤라틴, 실리카겔 등 젤을 형성하는 물질을 첨갛여 제조한다. 젤 형성물질 중 한천(Agar)이 가장 이상적으로 평가되는데, 한천은 해초에서 추출한 다당류로 대부분의 미생물이 이를 이용하지 못하기 때문이다. 일반적으로 한세균수를 빠른 시간 내에 측정할 수 있는 방법이다. 시료 속에 있는 총균수를 광학 현미경을 이용하여, 일정량의 균액을 일정한 면적에 도달하였을 때, 미리 알려진 넓이의 현미경 시야에 보이는 균수를 세는 방법이다. 크기가 큰 경우에는 혈구 계수기를 이용하여 쉽게 균수를 셀 수 있으며, 세균의 생존 여부와는 무관하게 시료 내의 모든 세균수를 측정할 수 있는 방법이다. 세균수가 적은 시료를 조사할 때는 평판 계수법 보다 신뢰도가 낮다.- Indirect method(생균수 측정 또는 평판 계수법, 탁도(흡광도)의 측정 등)가장 보편적인 방법으로 살아 있는 세균은 집락을 형성한다는 것을 전제로 한다. 그렇기 때문에 평판 배지 상에 형성된 집락의 수는 시료 내에 포함되어 있는 집락 형성이 가능한 살아 있는 세균의 숫자로 볼 수 있다. 시료를 적절하게 희석하여 평판 배지에 접종하여 배양한 후 집락수를 측정해야 한다.※ 조사해야할 표본수가 많은 경우에 배양액의 탁도를 측정하는 것이 간편하다. 세균의 농도가 증가함에 따라 탁도도 비례하여 증가하기 때문에, 탁도를 실제의 세균수로 계산하기 위해서는 평판 계수법을 병행해서 탁도와 세균수와의 상호 관계를 구해야 한다.6. 재료 및 기구1) 재료- 균주 : E-Coli strain, Bacillus strain- 배지 : LB broth 배지, LB 평판 배지2) 기구- 인큐베이터, Shakin 인큐베이터, 클린벤치, 1회용 페트리디쉬, 50ml cornical tube, 백금이, 알콜램프, 원심분리기, 멸균된 빈 시험관, 분관광도계, 멸균된 피펫, 광학 현미경, 슬라이드 글라스, 커버 슬라이드, 세척병, 여과지, 알콜램프기 구설 명비 고(인큐베이터)○ 미생물, 동식물배양, 균배양,각종 항온실험, 식품의 저항성실험, 방아실험등, 실험실의 기초장비○ 온도, 습도의 조절이 가능하다.(Shaking 인큐베이터)○ 미생물반응, 효소반응등의 정밀한 온도 제어와 시료의 연속적인 교반이 필요한 실험 등에 사용(클린벤치)○ 클린 벤치는 일반적으로액체 속의 고체입자를 분리하는 기계.(분광광도계)○ 빛의 양을 전기적 에너지로 바꾸어서 측광(測光)하는 분광광도계를 말한다. 다양한 파장 영역의 빛을 측광하기 위해 각 파장대 별로 여러 종류의 검출기를 사용하며, 관측하는 방법으로 나눈 종류는 수동형, 자동기록형, 직접 관찰형 등이 있다3) 시약 및 용액crystal violet보라색의 색소 중에서 순수한 결정으로 최초로 얻어진 것이다. 디메틸아닐린과 포스겐을 염화아연을 촉매로 하여 축합하여 얻는다. 견뢰한 염료는 아니지만 빛깔이 선명하고 값이 싸므로 명주 ·양모 등의 염색 외에 색연필 ·잉크 등의 착색에 사용된다. 또는 pH1.5 부근에서 산형(酸形)의 녹색으로부터 염기형의 청색으로 변하므로 산염기의 지시약으로 사용된다.iodin비금속이며, 흑색에 가까운 결정성 고체로서 의약품, 유기화합물 합성, 염료 제조, 분석화학, 사진에 쓰인다. 실온에서 고체상태의 요오드는 짙은 보라색 증기로 승화하여 눈·코·목을 자극한다. 알코올에 녹고 물에 약간 녹아 갈색 용액이 되며, 사염화탄소와 이황화탄소에 녹으면 보라색 용액이 된다.- 탈색제(95% 에탄올), safranin O, 멸균된 증류수7. 실험방법1) 배지 만들기- LB brothBacto Tryptone 10gYeast Extract 5gNacl 10g증류수 1000ml※ pH 6. 3, 멸균해서 식힌 다음 사용한다.- LB agar 배지LB broth 배지에 agar 15g/L 첨가 -> 멸균된 시험관에 한천 배지 약 20ml을 분주해서 멸균한다. 응고되기 전에 건열 멸균된 페트리디쉬에 빨리 부어 넣는다. -> 분주된 페트리디쉬는 내부의 배지가 완전하게 응고 될 때까지는 움직여서는 안된다.2) Growth curve 측정- 멸균된 상태의 LB broth 배지 50ml에 E. coli 배양액과 Bacillus 배양액 1ml을 각각 접종하여 키운다.- 접종 후 4시간 동안 0 time을 포함하여 매 30분마다 시료를 무균조작 방법으로 채취하여 흡광도를 측정한다.- 배

공학/기술| 2007.09.17| 9페이지| 2,000원| 조회(1,058)

미생물, 그람염색, 배양, 염색법, 콜로니

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달걀 알부민 분리 및 SDS-PAGE

1. 실험 제목 : 달걀 알부민 분리 및 SDS-PAGE2. 실험 일시 : 2006. 11. 6 (월)3. 실험조원 :4. 실험 목적 : 알부민은 단순, 단백질의 한 가지로서 동식물 조직 중에 널리 존재한다. 알부민의 제조 원리를 이해하고, 실험을 통하여 SDS-PAGE의 조작능력을 기 른다.5. 실험 이론(1) 알부민글로불린과 함께 세포의 기초물질을 구성하며, 동식물의 조직 속에 널리 존재한다. 1907 년 국제회의에서 제안된 분류법에 의하면 물에 잘 녹는 단순단백질(아미노산만으로 구성 된 단백질)을 알부민이라고 총칭하도록 되어 있다. 그러나 현재는 단백질에 관한 연구도 진보되어 알부민 속에는 분자량 및 아미노산의 조성 등이 다른 여러 가지 단백질이 들어 있다는 것이 알려져 있다. 대표적인 알부민의 하나인 난백알부민은 전에는 단순단백질이 라고 생각되었으나, 아미노산 외에 당 ·인산을 포함한 복합단백질이라는 사실이 밝혀졌 다.알부민은 물, 묽은 산 또는 알칼리, 묽은 염용액에 잘 녹으나, 알코올에는 녹지 않는다. 식물성 알부민은 황산암모늄의 반포화상태 이상에서 비로소 침전한다. 수용액은 70℃에 서, 동물성 알부민은 50∼60℃에서 변성하여 비가역적으로 응고된다. 알부민은 다른 단백 질보다 잘 염석(鹽析)되지 않는 성질이 있으며, 염석시키는 데는 농도가 큰 염용액을 써 야 한다. 동물성 알부민에는 달걀의 오브알부민, 혈청알부민, 젖의 락토알부민, 간 및 근 육 속의 알부민(미오겐) 등이 있으며, 식물성 알부민에는 류코신(보리 씨) ·레구멜린(완두 콩) ·리신(피마자 씨) 등이 있다.(2) 전기영동단백질이나 핵산 등의 고분자물질은 하전을 띄므로 이를 기초로 하여 이들 분자를 전기 장을 띤 매질(겔)에서 이동 분리시켜 이들의 순도나 성질의 분석 및 분리 등에 사용하는 방법을 전기영동(electrophoresis)라 한다. 단백질의 전기영동은 일반적으로 아크릴아미드 (acrylamide)를 비스아크릴아미드로 결합시킨중합체인폴리아크릴아미드겔(polyacrylamideate-PolyAcrylamide Gel Electrohoresis)폴리아크릴아미드 젤은 분자체(molecular sieve)의 역할을 하므로 각 단백질은 거의 그 들의 질량에 비례하여 이동한다. 그러나 단백질을 이루는 대부분의 아미노산이 띄는 전하 량의 정도가 다르기 때문에 단위 질량당 전하의 정도가 달라지고, 단백질 분자의 모양도 다양하여 그들의 이동속도를 예상하는 것은 간단하지가 않다. 따라서 단백질의 순도의 분 석 및 분자량의 결정을 위한 전기영동은 음이온 세제인 sodium dodecyl sulfate(SDS)와 디설피드 결합(S-S bond)을 끊는 2-메르캅토에탄올을 단백질 용질에 첨가해 줌으로써 가능하다.① 각 단백질이 가지고 있는 전하량과 분자의 모양이 다양함.② SDS는 단백질에 결합하여 원래의 전하에 관계없이 단백질 분자량에 비례하는 양만큼 음전하를 가짐.③ SDS의 결합으로 단백질의 고유한 3차 구조를 잃고 linear 상태로 바뀜으로 순전히 분자량에 따라 분리가 됨. 이와 같이 SDS를 이용한 전기영동은 질량(분자량)의 크기 에 따라 큰 폴리펩티드는 늦게 이동하고 작은 폴리펩티드는 빨리 이동되는 영동상을 볼 수 있는 것이다.(4)완충용액외부로부터 어느 정도의 산 또는 염기를 가해도 그것들의 영향을 받지 않고, 수소이온농 도를 일정하게 유지하려고 하는 용액. 일반적으로 약한 산과 그 염, 또는 약한 염기와 그 염의 혼합용액이 완충작용을 한다. 예를 들면, 약한 산으로서의 아세트산, 그 염으로서의 아세트산나트륨에 대해서 생각하면, 아세트산에 대해서는 CH3COOH CH3COO-＋H+… ① 과 같은 해리평형이 성립되어, 아세트산에 비해서 아세트산이온의 농도는 매우 작다. 한편, 아세트산나트륨은 CH3COONa → CH3COO-＋Na+…② 과 같이 대부분이 해리하므 로, 용액 속의 아세트산이온의 농도는 아세트산나트륨의 농도에 따라 결정된다. 이 용액에 외 부에서 수소이온 H+이 가해지면(산을 가하면), ②식에서 생긴 대량의 CH3COO-과 반응의 평형은 왼쪽에서 오른쪽 으로 진행하여 다시 H+을 생성하여 용액의 수소이온농도를 거의 일정하게 유지하게 된 다. 이와 같은 작용을 완충작용이라 하며, 화학반응은 물론 생체 내에서도 중요한 구실을 한다. 이상의 혼합용액을 와르포르의 완충용액이라고 하는데, 이 밖에 필요로 하는 pH와 사용하는 시약에 따라 세렌센 ?코르토프 ?매킬베인 ?미하에리스 ?브리튼-로빈슨 등의 완충 용액이 있다.6. 재료 및 기구비커, 교반막대, 가제, 깔때기, 시험관, 온도계, 스포이드, 전기영동 기구, 달걀, 아세트산 나트륨, pH시험지, 질산, 수산화나트륨, 아세트산, 황산 암모늄, 1.5M Tris-HCl(pH8.8),1M Tris-HCl(pH6.8), 10%SDS, TEMED, 10% Ammonium persulfate, 30% acrylamide mix solution, Loading buffer, Running buffer, Coomassie Staining solution, Destaining solution.※아세트산나트륨 : 화학식 CH3CO2Na. 분자량 82.04, 녹는점 324℃, 비중 1.528이다. 아세트산을 수산화나트륨 또는 탄산나트륨으로 중화하고, 증발?농축하여 냉각시키면 3수 화염 CH3CO2Na?3H2O가 생긴다. 이 3수화염의 결정을 120℃~250℃로 가열하면 무수염 이 된다.※질 산 : 밀도가 1.50 g/cm3 (25℃)로서 매우 강한 산의 하나이며 빛을 쬐면 분해되어 물과 이산화질소, 그리고 산소를 만든다. 따라서 질산은 빛이 투과되지 않는 갈색병에 넣어 햇빛이 비치지 않는 곳에 보관해야 한다. 질산은 산화력이 강해 구리나 은 등을 녹 인다. 진한 질산과 진한 염산을 1 : 3의 비율로 혼합하여 만든 용액을 왕수라고 하는데 왕수는 금도 용해시킬 수 있다.※ 황산암모늄 : 관용명으로 황안이라고 한다. 화학식(NH4)2SO4. 이론적으로는 21.24%의 질소를 함유하는데, 공업적으로 제조된 것은 약간의 수분이나 유리된 황산을 함유하기 때문에 보통 는 원리를 이용한 것이다.초미세용 교반기액체와 액체, 액체와 고체, 또는 분체 등을 휘저어 섞기 위한 기구.어떠한 물질을 격렬히 혼합할 때. 이걸 사용하면 진동을 일으켜 고루 섞이게 한다.7. 실험 방법(1) 달걀 알부민의 분리① 신선한 달걀 1개를 깨뜨려 흰자위만을 비커에 담는다.② 되도록 공기와 접촉하지 않도록 주의하면서 저어주어서 박막을 깨뜨리고 가제로 여과 한다.③ 이 흰자위를 일정하게 저어주면서 6N아세트산을 천천히 가하여 pH4.8~4.9가 되도록 한다.④ 3000rpm, 30분간 상온에서 원심 분리하여 상등액만 이용한다.⑤ 상등액 용액에 황산암모늄 수용액을 가하여 용액 전체가 황산암모늄으로 40%정도 포 화되도록 한다.(243g/L).⑥ 30분간 교반 막대를 이용해 교반시킨다.⑦ 4시간이상동안 상온에서 침전시킨다.(침전시간이 길수록 알부민 추출 효율은 증가한다.⑧ 상등액과 침전물을 분리한 후, 각각 원심분리 시킨다.(3000rpm,30분)⑨ 침전물은 최소한의 증류수에 희석시킨 후 사용한다.⑩ 상등액은 45%황산 암모늄으로 침전 시키는 과정을 반복하여 여분의 알부민을 얻는다.(2) 알부민 단백질 확인 (SDS PAGE)① 전기 영동 키트의 고유한방법에 따라 유리판을 조립한다.② Running gel 용액을 준비한다.10%5㎖10㎖20㎖30㎖40㎖50㎖H2O1.923.977.9311.915.8619.831.5M Tris-HCl1.252.55.07.510.012.530% Acryl / bis-Acryl1.673.336.6710.013.3316.6710% SDS0.050.10.20.30.40.510% APS0.0500.1000.2000.3000.4000.500TEMED0.0020.0040.0080.0120.0160.020※ Running gel 용액에 ammonium persulfer (APS) 와 TEMED를 첨가한 후 거품이나지 않을 정도로 신속히 섞는다.※ Mini-gel (10×8cm. 0.75mm thick)의 경우 running gel 4 ㎖이주의가 필요하며 특히 comb밑의 기포를 주의해야 한다.※ Comb로부터 아래 약 0.5cm까지 gel을 채운다.④ running gel용액을 부어준 후 그 위에 증류수를 조심스럽게 가해준다.(이는 runninggel의 윗표면을 고르게 해주는 효과 외에 공기를 차단하여 gel이 고르게 중합되게 하 기 위한 것이다.)⑤ Gel이 굳을 때까지 방치한다.⑥ Gel이 굳으면 상층에 가한 증류수와 acrylanide 사이에 뚜렷한 경계가 보이는데이때 증류수를 제거한다.⑦ Stacking gel을 제조한다.5%1㎖2㎖4㎖5㎖10㎖H2O0.6881.3372.7533.4426.8851M Tris-HCl(pH6.8)0.1250.250.50.6251.2530% Acryl / bis-Acryl0.1670.3330.6670.8331.6710% SDS0.010.020.040.050.110% APS0.0100.0200.0400.0500.100TEMED0.0010.0020.0040.0050.010※ stacking gel 용액에 ammonium persulfer와 TEMED를 첨가한 후 신속히 섞는다.⑧ pipette을 사용하여 조심스럽게 유리판 사이의 공간에 붓고 comb을 끼운다.※ 주의 : gel 내부, 표면, comb과 gel사이의 기포는 좋은 전기영동결과를 얻는데치명적이므로 세심한 주의가 필요하며 특히 comb밑의 기포를 주의해야 한다.⑨ Gel이 다 굳으면 조심스럽게 comb을 빼낸 후 형성된 well을 증류수로 여러 차례 세척한다.⑩ Casting한 gel을 전기영동장치에 장착하고 전기영동용 완충용액을 위와 아래의완충용액탱크에 붇는다.⑪ Well에 조심스럽게 20㎕의 시료를 가한다.⑫ 전기영동 기구를 전원에 연결시킨 후 정전압 EH는 정전류에서 전기영동을 한다. Mini-gel의 경우에 100V 정전압에서 1시간 30분이 소요되며 과도한 열 발생이 되지않는 한 200V 이상도 가능하다.⑬ 이동 지표인 bromophenol blue가 gel의 끝부분에 도달하면 전원을 내리고 .

공학/기술| 2007.09.17| 6페이지| 1,000원| 조회(1,018)

단백질, 실험, SDS, 달걀, PAGE, 알부민

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BOD측정실험, DO측정, 용존산소량 측정

1. 실험제목 : BOD 측정2. 실험날짜 : 06. 10. 9. 월요일3. 실험조원 :4. 실험목적희석배수에 따른 BOD5를 측정한다.5. 이 론1) DO (용존산소)DO(Dissolved Oxygen)은 수중에 용해되어 있는 산소 즉 용존산소를 말하며, DO값은 수온이나 기압, 용질에 따라 영향을 받으며 수온의 상승시 감소하고 대기 중의 산소분압에 비례하여 증가한다. 또한 수온의 급격한 상승이나 조류의 번식이 심한 경우에 과포화 될 수도 있으나 순수한 물일 경우 20℃, 1기압에서 포화용존산소량은 약 9ppm정도가 된다.하천 상류의 경우 거의 포화에 가까운 DO량을 보이고 있으나 하류의 경우 하수나 공장폐수 등의 오염으로 인한 유기 부패성 물질 및 기타 환원물질에 의한 소비로 낮게 나타난다. 따라서 DO는 유기물질의 오염정도를 지시한다고 할 수 있다. 심하게 오염된 물은 용존산소가 부족하여 혐기성 분해가 일어나 부패하게 되고 DO가 2ppm이상이면 악취의 발생은 없으며 4ppm이상이면 청정이 유지되고 보통 물고기의 생존이 가능하다.2) BOD (Biochemical Oxygen Demand)BOD(Biochemical Oxygen Demand)는 생물화학적 산소요구량으로 어떠한 유기물이 미생물에 의하여 호기성 상태에서 분해하여 안정화시키는데 요구되는 산소량을 말하며 보통 ppm단위로 표시하고 BOD가 높으면 유기물의 오염도가 높음을 의미한다.물속에서 부착성 미생물에 의해 유기물질이 호기성 분해가 되면 물 속에 있는 DO가 소모된다. 만일 산소를 소모하는 속도가 물 속으로 녹아 들어가는 속도보다 빠르면 물은 혐기성 상태가 된다. 혐기성 상태에서는 물고기의 개체수가 감소하고 부패하여 휘발성 물질이 생성된다. 유기물질의 분해속도와 산소의 소모속도는 BOD를 측정함으로 타나낼 수 있다.일반적으로 폐수내에 존재하는 유기물의 종류는 대단히 많고 각 유기물의 농도를 일일이 구하는 것이 대단히 어려워 폐수내의 유기물질의 종류를 분석하지 않고 호기성 미생물로 합성 또는 산화시키는 데 필요한 산소량을 측정하므로 유기물의 양을 간접적으로 측정할 수 있다. 유기물질이 유입되면 물 속에 서식하는 미생물은 DO를 소모하므로 유입된 유기물의 양이나 종류를 측정하는 것보다 DO를 소비하는 양을 측정하는 것이 훨씬 용이하다.BOD는 20℃에서 5일간 배양했을 때 배양기간 동안 소모된 산소의 양을 측정하며 그 값을 통상 BOD 또는 BOD5라고 한다.(1) BOD는 20℃ 일정한 밀폐용기에서 소비한 산소량으로부터 계산한다.DOI : 초기 용존 산소량DOF : 최종 용존산소량 [㎎/L]P : 샘플의 양 / 300㎖ 용기BOD5 (5일 후의 BOD양)BODu…ultimate(최대소모가능한 산소량)(2) 빛을 차단 … algae 번식으로 O2 생성 방지(3) 미생물에 의한 유기질 소비속도 = 유기물의 산소 당량 소비속도------①? 1st order reaction? K : 반응속도상수 [θ-1]L: 용기 중의 oxygen equivalent of the organicst = 0 L = L0t = t L = L-> 식을 적분BOD definition에 따라 BOD(y) = L0 - L = L0 {1 - exp(-Kt)} 또는 y = L0(1-10-Kt)(4) Arrhenius 식에 의한 K의 보정 (Temperature 의 영향)KT = A exp(-Ea/RT)K20 = A' exp(-Ea/RT20)KT = K20θT-20 "Van't Hoft - Arrhenius model"3) BOD 측정을 5일간 하는 이유BOD측정 결과를 보면 유기물이 미생물에 의해서 분해 섭취되므로 산소소비량은 시간에 따라 증가하며 7~10일 후에는 탄소화합물에 의한 NOD이외에 질소화합물의 산화 즉, 질산화가 발생하는데 이를 질소 BOD 또는 NOD(Nitrogenous Oxygen Demand)라고 부르며, BOD5 시험에서 BOD병 내에 질산화를 일으키는 미생물이 존재하면 탄소화합물에 의한 BOD보다 높게 나타나고 도시하수의 경우에는 질산화가 잘 일어나지 않으나 처리된 폐수에서는 질산화가 일어나는 경우가 있다.6. 재료 및 기구300mL BOD병 6개, BOD incubator, 1L 비이커 6개, 피펫,증류슈, 측정할 시료7. 실험방법(1) 희석수 제조(1L)- 인 완충용액8.5g KH2PO4, 21.75g K2PO4, 33.4g Na2HPO4 7H2O, 1.7g NH4Cl을 증류수 500mL 에 녹이고 총 1L로 희석한다.- MgSO4용액22.5g MgSO4 7H2O를 증류수에 녹여 1L로 만든다.- CaCl2용액27.5g CaCl2를 증류수에 녹여 1L로 만든다.- FeCl3용액0.25g FeCl3 6H2O를 증류수에 녹여 1L로 한다.- 위의 3가지 영양소( 인 완충용액, MgSO4용액, CaCl2용액, FeCl3용액)를 1L 비이커에 각각 1ml씩 넣고 1L로 희석한다.- 위의 방법을 한번 더 반복하여 총 2L 희석수를 제조하며 20±0.5℃로 설정된 BOD incubator에 넣는다.(2) DO 및 BOD 측정- 미리 채취한 시료를 300ml BOD병에 각각 30ml, 25ml, 20ml, 15ml, 10ml, 5ml를 주 입한 후 미리 제조한 BOD 희석수로 나머지 공간을 채움으로써, 희석배수를 각가 10X, 12X, 20X, 15X, 20X, 30X, 60X로 한다.- 희석(조제)하 검액(시료)을 15분간 방치한 후 DO meter를 사용하여 초기 DO를 측정한 후 밀봉하여℃로 설정된 BOD incubater에서 보관한다.- 보관 중인 시료를 10일 동안 매일 같은 시각에 DO를 측정한다.- BOD를 계산한 후 희석 배수에 따른 BOD의 변화를 관찰한다.8. 실험결과(1) DO 측정결과123456789105mL8.538.578.328.057.827.527.307.117.06.9710mL8.528.488.218.127.907.487.217.096.976.9215mL8.488.498.258.027.767.477.197.056.946.8920mL8.508.478.177.927.697.337.157.36.896.8525mL8.478.518.217.887.687.307.116.976.896.8430mL8.458.498.168.007.527.217.086.946.866.81(2) BOD 계산결과5mL10mL15mL20mL25mL30mLBOD5 (mg/L)42.618.614.412.159.489.3BOD10 (mg/L)3316.811.67.25.5249. 고 찰이번 실험은 폐수의 DO를 측정하여 BOD를 계산하는 실험이었다. 이번 실험에 필요한 물을 구하기 위하여 가까운 ‘남산골 한옥마을’을 방문하였고 부유물이 둥둥 떠다니는 물은 왠지 내키지 않아 유속이 강하고 계곡에서 떨어지는 물을 체취하였다. 그 결과 초기 DO값이 9에 가까운 평균 8.5정도의 값을 보였으며 최종 결과역시 BOD값이 매우 적게 나왔다.예상되는 결과대로라면 희석배수가 높을수록 더 높은 BOD값이 나와야 하지만 실제로 용존 되어있는 생분해성 유기물의 양이 미량이기 때문에 오히려 희석배수가 높을수록 BOD값이 더 낮게 나오는 결과를 얻게 되었다. 이는 생분해성 유기물이 희석배수가 높을수록 낮아지기 때문이 아니라 희석배수에 따른 생분해성 유기물의 차이보다 P값( 샘플의 양 / 300㎖)이 더 높기 때문이라고 생각한다.

공학/기술| 2007.09.17| 5페이지| 1,000원| 조회(1,664)

수질, 용존산소, DO, BOD, ppm, 수질측정, oxygen

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TLC(Thin Layer Chromatography) 발표자료 평가B괜찮아요

실험의 목적TLC를 이용하여 지질계 시료의 Rf값을 구하고, 순도를 측정한다용매의 극성에 따른 시료의 전개도를 확인한다.

공학/기술| 2006.10.18| 53페이지| 2,000원| 조회(1,510)

크로마토그래피, TLC, tlc 이 론, 박막크로마토

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