당도에 따른 삼투압 측정 예비레포트

목차

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

본문내용

1. 실험 목적

① 설탕 용액과 반투과성 막을 이용해 농도가 다른 용액 사이에서 나타나는 삼투 현상을 확인하고 이와 관련된 삼투압의 원리와 Brix 당도의 개념을 이해한다.

② Van’t Hoff’s law 공식을 이용해 설탕 용액의 농도에 따른 간이 삼투압계의 이론상 높이 변화를 계산한다.

③ 간이 삼투압계를 직접 제작하여 설탕 용액의 농도에 따른 간이 삼투압계의 높이 변화를 기록해 이론상으로 구한 값과 비교해본다.

2. 바탕 이론

(1) 용매 (Solvent), 용질 (Solute)

용액이란 두 종류 이상의 물질이 균질하게 섞인 혼합물을 말하며 용질은 용매에 용해하여 이러한 용액을 만드는 물질이다. 반대로 용매는 용질을 용해시켜 용액으로 만드는 물질을 말한다. 대부분의 용매는 액체 상태이며 용질은 기체, 액체, 고체 상태이고 용질이 액체인 경우 더 많은 양의 액체를 용매라고 한다. 극성의 용질은 극성 용매에 잘 녹으며 비극성의 용질은 비극성 용매에 잘 녹는다.

Figure 1. 용매와 용질

(2) 확산 (Diffusion)

확산이란 밀도나 농도의 차이로 인해 물질을 이루고 있는 분자들이 끊임없이 빠른 속도로 분자 운동을 하며 밀도(농도)가 높은 쪽에서 낮은 쪽의 기체나 액체 속으로 스스로 퍼져 나가는 현상을 말한다. 온도가 높을수록 분자 운동이 활발해지기 때문에 확산 속도가 빠르며, 분자량이 작고 가벼운 분자일수록 확산 속도가 빠르다. 또 농도 차이가 클수록 확산 속도가 빠르다. 확산은 농도차이를 줄이는 방향으로 일어나기 때문에 일정시간이 지나면 전부 같은 농도 혹은 밀도를 가지며 평형에 도달하게 된다.

Figure 2. 확산

(3) 반투과성 막 (Semipermeable membrane)

반투과성 막이란 특정 물질은 통과시킬 수 있지만 다른 물질들은 통과시키지 않는 반투과성 현상을 일으키는 막을 말한다. 일반적으로 미세하게 작은 구멍들이 있는 막으로 되어있어 작은 분자들은 자유롭게 통과하지만 큰 분자들은 통과하지 못한다. 이러한 성질 때문에 반투과성 막을 이용하면 삼투현상을 확인할 수 있다.

참고자료

· 안전보건공단 화학물질정보, www.msds.kosha.or.kr
· 사이언스올, https://www.scienceall.com
· “2019 2학기 화공기초이론및실험2 실험노트”
· 화학교재연구회, 2014, “마스터톤의 일반화학 제7판”, 사이플러스, p.326~336
· 한국수자원공사 수자원연구소 김충환, 2000, “역삼투법 해수담수화”, 아카데미서적, p.122~123