[과학전람회][작품설명서][출품작]전기 화학적 방법을 이용한 중금속 이온 감지에 관한 연구

소개

제 55회 과학전람회에 출품한 작품입니다. 지역 우수상을 수상한 작품입니다.

목차

Ⅰ. 서 론
1. 탐구 동기 및 목적
2. 이론적 배경

Ⅱ. 본 론
1. 탐구연구 내용
가. membrane 만들기
나. membrane 제작을 위해 필름에 떨어뜨릴 용액 만들기
다. 유리관에 film 부착하기
라. 실험 장치 꾸미기
2. 탐구 결과
가. 카드뮴 이온의 농도별 Cyclic Voltammentry 그래프
나. 카드뮴이온의 농도별 Pulse 그래프

Ⅲ. 결 론
1. 결론 및 고찰
2. 제언 및 활용성
3. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 탐구 동기 및 목적

최근 들어서 우리나라에서도 우리의 주식인 쌀에서 중금속이 검출되는 등 중금속에 의한 피해사례가 증가하고 있다. 또한 잘 알려진 수은 중독에 의한 미나마타병과 카드뮴 중독에 의한 이타이 이타이 병은 모두 중금속이 그 원인이다.
중금속이 인체 내에 쌓이게 되면 제거하기가 거의 불가능하다. 갈수록 심해지는 환경오염의 영향으로 인간을 비롯한 모든 생명체들은 중금속에 더욱 노출 되게 되었고 생태계의 최종 소비자인 인간은 생물농축으로 그 피해를 더욱 많이 받고 있다. Heavy metal이라 불리는 중금속들은 흔히 체내에 축적되며 중독되고 난 후에는 치료 방법이 없기 때문에 미리 확인하는 것이 무엇보다 중요하다. 중금속에 의한 피해를 최소화하기 위한 최선의 방법은 미리 예방하고 대비하는 것인 것이다. 이를 위해 우리는 일상생활에서도 쉽게 중금속의 존재 여부를 알 수 있는 간편한 이온 감지 센서의 필요성을 느끼게 되었다. 사용방법이 간편한 이온 감지 센서를 이용한다면 생활에서 수돗물이나 직접 체내로 흡수하는 음식물에서 중금속 존재여부 및 더 나아가서 농도의 세기까지 감지할 수 있을 것이다. 또한 중금속을 감지하는데서 그치지 않고 센서를 이용해 회수하는 과정까지 거칠 수 있다면 좋겠다는 생각을 했다.

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2) 극성과 비극성 용매에서의 ITIES
친수성 염이 물에서 녹고 소수성인 염이 유기 상에 녹을 때, 유기 상에서의 친수성 염의 농도는 소수성의 염의 농도와 비교해 무시할 수 있다. 이와 마찬가지로, 물 상에서의 소수성 염의 농도는 친수성 염의 농도와 비교해 무시할 수 있다. 이럴 때, 접촉면은 이상적으로 분극화가 가능하다고 말한다. 이러한 정의는 붙어있는 두 상의 화학적 조성을 변화시키지 않고 외부에서 포텐셜(potential)을 주어줌으로써 접촉면을 분극화 할 수 있음을 의미한다. 이렇게, 접촉면을 갈바니 포텐셜(potential) 차이가 이온 이동을 일으키기에 충분할 정도로 분극화할 수 있을 때 Potential window 라는 것이 논의될 수 있다.

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참고자료

· Harris 분석화학 7판
· Jacques Josserand, Jacques Morandini, Hye Jin Lee, Rosaria Ferrigno, and Hubert H. Girault, “Finite Element Simulation of Ion Transfer Reactions at a Single Micro-Liquid|Liquid Interface Supported on a Thin Polymer Film,” Journal of Electroanalytical Chemistry, 468 42-52 (1999).