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생명과학실험/예비실험보고서(실험전)/세포로의 여행1/A+보고서

3주차 예비실험보고서 원리 및 이론>현미경의 원리현미경은 인간의 눈으로 관찰할 수 없는 미세한 물체나 미생물 등을 확대하여 관찰하는 기구로 대물렌즈를 통해 만들어지는 확대된 도립실상을 접안렌즈의 초점 내에 두어 접안렌즈를 통해 보다 확대된 허상으로 보이게 된다. 통상 2개의 접안렌즈(Eyepiece)와 여러개의 대물렌즈(Objectives), 재물대(stage), 집광기(condenser), 광원(lamp), 경통(Head), 본체(Body)로 구성된다. 여러 개의 광학 장비로 이루어져 흔히 복합현미경(compound microscope)이라고도 한다.현미경은 여러 가지 방법으로 구분되어 진다.사용방법에 따라 세포나 미생물 등 살아있는 세포 관찰을 주로 하는 생물현미경, 주로 금속이나 광물질 관찰에 사용되는 금속현미경, 반도체등의 정밀한 측정을 목적으로 하는 측정현미경, 실체 현미경은 미세한 물체의 입체적 관찰을 가능하게 하며, 반도체 산업, 정밀공학, 생명공학 등의 분야에 사용된다.형태에 따라 시료의 윗부분에 대물렌즈가 있어 위에서 관찰하는 정립 현미경, 세포 배양의 관찰과 조작을 목적으로 대물렌즈가 시료 하단부에 있어 관찰하는 도립 현미경으로 구분된다.조명에 따라 빛을 시료에 투사시켜 관찰하는 투과 조명과 시료에 빛을 반사시켜 관찰하는 반사 조명 형태로 구분된다.관찰방법으로는 명시야(Bright field), 암시야(Dark field), 위상차(Phase contrast), 미분간섭(DIC), 형광(Fluorescence), 편광(Polarization) 등의 다양한 방법이 있다.대물렌즈를 통해 만들어지는 확대된 도립실상을 접안렌즈의 초점 내에 두어 접안렌즈를 통해 보다 확대된 허상으로 보이게 된다.현미경의 배율 = 접안렌즈 배율 x 대물렌즈 배율2. 현미경의 사용법(1) 설치청결하고 습기가 없는 장소에 보관한다.이동시 양손을 이용하여, 한 손으로는 arm을 잡고 다른 손으로는 받침대를 잡는다. 이 때 현미경은 수평을 유지하며 끌어 안 듯이 몸에 밀착시켜 이동한다.직사광선을 피할 수 있는 수평 장소에 보관한다.(2) 사용① 현미경을 몸의 중앙에 위치하도록 놓는다.② 현미경이 수직으로 놓여 있으며, 저배율로 조정되러 있는지, 재물대가 아래쪽에 위치하고 있는지 확인한다.③ 표본 slide를 재물대 정중앙에 위치하도록 clip에 끼운다.④ Lamp를 켠다.⑤ 대물렌즈가 slide에 거의 닿을 정도로 조동나사를 조절한다.⑥ 접안렌즈를 보면서 조동 나사를 서서히 돌려서 상을 찾는다.⑦ 정확한 초점을 위해 미동나사로 조절한다.⑧ 조리개로 빛의 양을 조절한다.⑨ 미동나사로 완전한 상을 찾는다.⑩ 표본 slide를 관찰한다.⑪ 고배율로 관찰 시 대물렌즈만을 돌려서 바꾼다.(3) 사용 후 정리현미경에서 slide를 제거한 후 재물대 위의 먼지나 습기를 제거한다.재물대를 최대로 내린다.대물렌즈는 저배율로 원위치 시킨 후 lens paper로 대물렌즈를 닫는다.현미경 상자에 넣어 현미경실에 보관한다.(4) 주의사항고배율로 관찰하더라도 항상 최저배율렌즈로 시작한다.광원의 밝기를 알맞게 조절한다.두 눈을 모두 뜬 상태로 관찰한다.현미경을 억지로 조작하지 않는다.3. 현미경의 구조그림입니다.원본 그림의 이름: CLP0000078c445d.bmp원본 그림의 크기: 가로 692pixel, 세로 307pixel4. 식물세포의 관찰식물세포는 뚜렷한 핵을 가지고 있는 진핵세포(eukaryotic cell)로 세포막과 비교적 두꺼운 세포벽으로 싸여 있어 현미경 관찰 시 질서 있는 형태를 이루고 있다. 세포질 내에는 소포체, 골지체, 미토콘드리아 그리고 광합성에 필요한 엽록체와 저장소 역할을 하는 액손 같은 세포 소기관들이 잘 발달되어 있다. 식물세포는 세포막 바깥에 섬유소가 주성분인 두꺼운 세포벽을 갖고 있다. 반면 동물세포는 식물세포와 달리 세포벽이 존재하지 않는다. 세포질에 위치하는 세포소기관(organelles)도 동물세포와 식물세포는 차이가 난다. 식물세포는 광합성에 필요한 엽록체와 물질의 저장소 역할을 하는 액포가 발달되어 있지만 동물세포에는 이와 같은 소기관이 존재하지 않는다.살아있는 세포의 세포질 조성은 주위와 판이하게 다르다. 이는 세포막의 선택적 투과성(selective permeability) 이라는 성질 떄문이다. 즉, 세포막은 어떠한 물질은 통과시키나 다른 물질들은 통과시키지 않는데, 이와 같은 막의 성질을 ‘반투과성(semi-permeability)’이라고 한다. 그러면 과연 어떻게 물질이 세포 안으로 이동하는 속도를 측정할 수 있을까? 우리는 ‘삼투’라는 현상을 이용한다. 삼투란 용매인 물이 고농도에서 저농도 방향으로 세포막을 통과하는 현상을 말한다.(1) 양파의 표피세포 관찰양파 구경의 인편 한 조각을 분리하여 표피가 붙어있는 채 2등분한다.표피를 핀셋으로 조심스럽게 벗긴다.벗겨진 표피를 면도날로 10㎡정도 자른다.슬라이드 글라스에 벗겨진 표피를 놓고 스포이드로 물을 1-2방울 떨어뜨린 다음 커버글라스로 덮는다.⑤ 현미경을 사용하여 저배율에서 고배율로 관찰한다.커버글라스 가장자리에 acetocarmine 한 방울을 떨어뜨린 다음 여과지를 이용하여 acetomcarmine이 커버글라스 안쪽으로 스며들 수 있도록 한다.⑦ 현미경을 사용하여 저배율에서 고배율로 관찰한다.⑧ 스케치한다.5. 참고문헌1) 김영옥 / 생물학실험 / 2016 / 녹문당 / p13-27, p402) 민철기, 김창수 / 생물학실험서 / 2004 / 라이프사이언스 / p5-163) 일반화학실험편찬위원회 / 일반화학실험 / 2017 / nosvos / p1013주차 예비실험보고서 원리 및 이론>현미경의 원리현미경은 인간의 눈으로 관찰할 수 없는 미세한 물체나 미생물 등을 확대하여 관찰하는 기구로 대물렌즈를 통해 만들어지는 확대된 도립실상을 접안렌즈의 초점 내에 두어 접안렌즈를 통해 보다 확대된 허상으로 보이게 된다. 통상 2개의 접안렌즈(Eyepiece)와 여러개의 대물렌즈(Objectives), 재물대(stage), 집광기(condenser), 광원(lamp), 경통(Head), 본체(Body)로 구성된다. 여러 개의 광학 장비로 이루어져 흔히 복합현미경(compound microscope)이라고도 한다.

자연과학| 2025.07.07| 3페이지| 2,000원| 조회(87)

식물세포, 생명과학, A+, 생명과학실험, 생명실험, 분자생물학과, 생명과학과, 미생..

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생명과학실험/실험결과보고서/pH 및 완충용액/A+보고서

2주차 실험 결과 보고서 [procedure](실험시참고사항)피펫 사용 시 1ststop까지 버튼을 눌렀을 때는 일반적인 방법이고, 정량을 흡입한다.2ndstop까지 버튼을 눌렀을 때는 mL, uL을 잘 구별해 실험을 진행한다.실험A_ pH 변화의 관찰플라스크에 0.5N 농도의 HCl을 10ml 넣고 pH paper을 이용하여 pH를 측정한다.그림입니다.원본 그림의 이름: 생명사진 2주차 실험사진3.jpg원본 그림의 크기: 가로 1080pixel, 세로 1440pixel페놀프탈레인(지시약)을 100uL 떨어뜨린다.그림입니다.원본 그림의 이름: 생명실험 2주차 실험사진.jpg원본 그림의 크기: 가로 4032pixel, 세로 3024pixel사진 찍은 날짜: 2024년 03월 20일 오후 13:36카메라 제조 업체 : Apple카메라 모델 : iPhone 11프로그램 이름 : 17.3.1F-스톱 : 1.8노출 시간 : 1/79초ISO 감도 : 125노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 26프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 평가 측광플래시 모드 : 플래시 끔EXIF 버전 : 02320.5N 농도의 NaOH를 pipet으로 1ml씩 떨어뜨린다.그림입니다.원본 그림의 이름: 생명실험 2주차 실험사진 2.jpg원본 그림의 크기: 가로 1080pixel, 세로 1440pixel플라스크를 흔들어가며 색의 변화를 관찰한다.색이 변하였을 때 pH를 측정하고 NaOH가 들어간 양을 기록한다.그림입니다.원본 그림의 이름: 생명실험 2주차 실험사진1.jpg원본 그림의 크기: 가로 4032pixel, 세로 3024pixel사진 찍은 날짜: 2024년 03월 20일 오후 13:50카메라 제조 업체 : Apple카메라 모델 : iPhone 11프로그램 이름 : 17.3.1F-스톱 : 1.8노출 시간 : 1/121초ISO 감도 : 80노출 모드 : 자동35mm 초점 거리 : 134프로그램 노출 : 자동 제어 모드측광 모드 : 평가 측광플래시 모드 : 플래시 끔EXIF 버전 : 0232(실험결과A)NaOH를 19ml 넣었더니 pH가 약1에서 약9로 변하였다.실험B_ 완충용액 성질의 이해0.5M Tris solution 15ml을 준비하고 pH를 측정한다.그 그림의 크기: 가로 720pixel, 세로 960pixel0.5M NaOH 15ml의 pH를 측정한다.각각의 용액에 0.1M HCl을 1ml씩 떨어뜨려 pH의 변화를 기록한다.완충용액의 적정곡선을 그려보고 완충범위를 알아본다.(실험결과B)[Discussion]실험결과에 대한 고찰pH를 측정하는 방법에는 산/염기 지시약이 수소이온농도에 의해 변색되는 것으로 pH를 결정하는 방법과 pH측정기구를 통한 전기적 측정법이 있는데 실험A는 전자의 방법이고 실험B는 후자의 방법이었다. 지시약을 통한 pH결정방법은 지시약의 색 변화로만 pH를 판단해야하기 때문에 사람마다 느끼는 색의 정도가 다를 수 있어 실험 결과가 정확하기 않고 오차가 크게 발생할 수 있다. 그러나 실험B의 pH meter를 사용한 pH측정방법은 기계로 측정하기 때문에 보다 정확한 실험결과를 얻을 수 있었다. 실험A에서 pH시험지는 사용 후 색이 날라갈 수 있으므로 pH측정 후 바로 사진을 찍어둔다. buffer solution은 외부에서 가해지는 산이나 염기와 반응하기 떄문에 용액의 pH변화를 막는다. 이러한 원리를 통해 실험B에서 1ml씩 산을 넣었을 때 pH가 6이하로 잘 떨어지지 않는다. 그러나 한번에 많은 양의 산을 넣었을 때 pH가 급격히 1까지 떨어지는 결과가 나왔기 때문에 너무 많은 양의 산이나 염기가 가해지면 완충제가 모두 소모되어 pH변화르 더 이상 막지 못한다는 것을 시사한다. 실험B에서는 하나의 측정이 끝나면 흐르는 물로 세척하여야한다. 그렇지 않으면 용액이 섞여 정확한 pH측정이 불가하기 때문이다. 실험에 의해 측정된 pH와 이론적 pH는 약간의 차이를 보였는데 오차가 생기는 원인으로는 정확한 농도의 NaOH를 조제할 수 없고 직접 실험을 하는 과정에서 pH측정할 때 오차가 발생하는 점이 있다.2. 재실험을 하였을 때 향후 실험에 대한 설계실험A를 진행할 때 HCl로 진행을 했다. 후에 재실험을 한다면 HCl은 대표적인 강산이므로 약산으로 했을 때와 pH를 비교하는 실험을 할 것이 처음 리트머스 종이로 pH를 측정했을 때 HCl보다 연한 붉은색을 띨 것이다. 페놀프탈레인을 넣고 NaOH를 떨어뜨려가며 색의 변화를 관찰할 때 HCl로 진행했던 실험보다 NaOH가 적게 필요할 것이다.3. 실험 후 관련 자료 추가 조사(1) pH meter의 원리 및 사용방법유리의 얇은 막 양쪽에 서로 다른 두 종류의 용액을 넣으면 양쪽 용액의 pH차에 비례하는 기전력이 얇은 유리막 양쪽에 생긴다. 양 용액 중에 전극 E, E*를 넣으면 전위차가 측정되며, pH와 전위차 사이의 관계로부터 미지의 pH를 알 수 있게 된다. 실제의 pH meter는 안정한 전압을 나타내는 칼로엘 전극이나 염화 은 전극과 같은 것을 사용한다. pH meter는 위에서 말한 유리전극 및 비교 전극으로 이루어진 점출부와 검출된 전위차를 지시하는 지시부로 구성되어 있으며, 검출부에는 필요에 따라 온도 보정용 강온부를, 또 지시부에는 일반적으로 비대칭 전위 조절용 다이얼 및 온도보정용 또는 감도 조절용 다이얼이 붙어있다.(pH meter 이용방법)① 전원을 켜서 사용하기 전에 적어도 10분이상 데워지도록 한다.② 전극들을 씻기병에 들어있는 탈이온수로 씻은 다음, 부드러운 흡수성 종이를 가볍게 대어 건조시킨다. 이때 흡수성 종이로 전극을 문지르지 않도록 하여야 한다.③ 기준 전극의 고무꼭지를 벗겨 이 전극 속에 들어있는 KCl 용액 한 방울을 흘러 내리도록 한 다음 전극 끝에 종이를 대어 닦는다.④ 시험용액이 pH에 가까운 pH 값을 지니는 완충용액 25ml를 50ml 비커에 넣고, 이 완충용액을 이용하며 pH meter의 눈금을 검정하기 위해서 우선 temperature compensator를 용액의 온도에 맞춘다.⑤ 전극들을 표준 완충용액에 담그고 function switch를 pH라고 표시된 곳에 틀어놓는다.⑥ standardize control 다이얼을 조절하여 지침이 완충용액의 pH값을 가리키도록 한다.⑦ function 스위치를 standby 위치에 놓고 전극들을 앞서 설명한음 temperature compensator를 용액의 온도에 맞춘다, 가장 정확한 결과를 얻기 위해서는 시험 용액과 표준 완충용액의 온도 차이가 2-3도 보다 작아야한다.⑨ function switch를 pH위치에 돌려 pH meter 눈금상의 지침이 나타내는 pH 값을 읽는다.⑩ function switch를 standby 위치로 돌려 놓은 다음 전극들을 씻어 말린다. 만약 pH meter를 다시 사용하지 않을 경우에는 기준 전극에 고무꼭지를 끼워놓는다.⑪ 세 번 측정한 값이 +-0.1 이내의 범위에서 일치하도록 한 다음 그 값을 평균하여 미지 용액의 pH를 결정한다.(2) 지시약의 종류그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000006047858.bmp원본 그림의 크기: 가로 1312pixel, 세로 760pixel(3) 완충용액이 정의, 종류, 원리완충액은 보통 산과 짝염기와의 혼합물로 이루어지며 소량의 산또는 염기가 외부로부터 첨가되었을 때 용액의 pH 변롸를 최소화시키는 역할을 한다.(주요완충액)그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000006040002.bmp원본 그림의 크기: 가로 1080pixel, 세로 416pixel예를들어, pH가 4.5인 완충용액은 아세트산과 아세트산소듐의 혼합용액으로 만들면 된다.CH3COOH (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + CH3COO- (aq)CH3COO- (aq) + H2O (l) CH3COOH (aq) + OH- (aq)이런 용액은 약산인 cH3COOH가 첨가되는 염기와 반응하기 때문에 pH의 변화가 별로 없다. 마찬가지로 염기인 cH3COOH-는 첨가되는 산과 반응하게 되어 pH의 변화는 별로 없게 된다. 또한 완충용액은 약염기와 그 짝산의 염을 혼합하여 만들 수도 있다. 예를 들어, 암모니아와 염화 암모늄을 섞어 만든 용액은 pH가 대략10 정도 되는 완충용액이 된다.NH3(aq) + H2O(l) → NH4^+(aq) + OH^-(aq)이 완충용액 역시 첨가되는 H3O+ 이온이나 OH-이온과 반응할.

자연과학| 2025.06.26| 5페이지| 2,000원| 조회(72)

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생명과학실험/예비실험보고서(실험전)/생명의화학적이해/A+보고서

2주차 예비 실험 보고서 원리 및 이론>용액이란?한 물질이 다른 물질에 녹아있을 때 이를 용액(solution)이라고 한다. 용액은 또한 평균 직경이 0.05~0.25nm 정도 되는 원자, 분자 혹은 작은 이온들이 균일하게 섞인 혼합물로 정의되는데, 용액을 형성하기 위해 녹아 들어가는 물질을 용질(solute), 그리고 녹이는 물질을 용매(solvent)라고 한다. 용액의 생성은 용매분자와 용질분자 간의 분자 간 상호작용에 의한다. 이 상호작용은 ‘용매화’라고도 한다.2. pH의 정의pH는 용액의 산성 또는 알칼리성의 정도를 나타내기 위해 몰농도로 나타낸 수소이온농도의 역수의 대수 값이다.pH = -log[H3O+]pH를 측정하는 방법에는 산/염기 지시약이 수소이온농도에 의하여 변색되는 것을 pH를 결정하는 방법과 pH측정기구를 이용한 전기적 측정법이 흔히 쓰인다. pH는 용액의 산성도를 가늠하는 척도로 pH 지시종이나 pH측정기구를 이용해 간단하게 측정할 수 있으며 수질검사나 혈액검사 등을 통해 생활 속에서 다양한 정보를 제공해준다. 산형과 염기형 사이에서 지시약의 분자 분포는 수소이온농도에 달려있으므로 지시약이 들어있는 용액의 색상도 수소이온농도에 따라 변하며, 색상의 변화를 일으키며 pH범위도 지시약에 따라 다르다.강한 산성을 띠는 용액은 pH가 낮고 약한 산성을 띠는 용액은 pH가 높다. pH 7이 중성용액이므로 pH가 7보다 낮으면 산성이고, 7보다 높으면 염기성이다. 강산이란 물에 녹소 이온을 만드는 산이다. 황산이나 염산은 강산이고 초산(CH3COOH)는 약산이다. 반면 전체산도는 산의 당량을 의미한다. 즉, 같은 농도의 염산과 초산은 당량이 같으므로 전체 산도는 같다. 산의 적정시는 염산과 초산의 농도가 같은 때이며 강산이나 약산과는 상관없이 동일한 양의 염기가 소비된다.pH 측정기구는 전극을 사용하는 전기적 측정 장치로서 pH전역에 걸쳐서 측정할 수 있으며, 산화성 및 환원성의 물질이나 비수용액뿐만 아니라 착색된 용액의 pH도 측정할 수 있다. pH측정기구에 의한 전지적 측정법은 용액 속에 담근 지시전극(indicator elec- trode)과 기준전극(reference electrode) 사이의 전위차 측정에 의하여 pH를 결정하는 방법이다.지시전극의 특징은 용액의 pH의 변화에 비례하여 전위가 변한다는 점이다. 일반적인 측정에는 유리전극이 많이 쓰인다. 표준이 되는 기준전극은 수소전극(hydrogen electrode)이지만 사용하기가 불편하므로 유리전극의 내부전극과 같은 종류, 같은 조성을 가진 포화 칼로엘 전극(satured calomel electrode)이 쓰이는데, 이것은 용액의 pH에 관계없이 일정한 전극전위를 나타내는 특징이 있다.3. 이온화 상수약한 산의 이온화 상수를 결정하기 위해서는 그 용액 중에 존재하는 이온들의 농도와 이온화되지 않은 산의 농도를 결정하여야 한다. 산의 화학식을 HA로 표시하기로 하면 수용액 상태에서는 다음과 같은 평형이 이루어진다.HA + H₂O A- + H₃O+이 평형상태를 기술하는 평형상수는 다음과 같다. (산의 수용액 중에서 물의 농도는 실질적으로 일정하므로 우리는 다음과 같이 쓸 수 있다.)그림입니다.원본 그림의 이름: CLP0000461c2a44.bmp원본 그림의 크기: 가로 493pixel, 세로 121pixel이 상수 Ka를 산 HA의 이온화상수(또는 해리상수)라고 부른다. 따라서 용액 중에 존재하는 하이드로늄이온(H3O+)의 농도와 A-이온의 농도 및 해리되지 않은 산 분자 4. 지시약(indicator)의 사용지시약은 용액의 pH에 따라 색을 나타내는 물질이다, 우리가 잘 알고 있는 리트머스 종이는 리트머스라는 이끼의 액을 종이에 적셔서 건조시킨 것이다. 화학이 발전하면서 페놀프탈레인을 시작으로 메틸오렌지 등의 많은 인공지시약이 합성되게 되었다. 이들은 색 변화가 모호했던 천연의 지시약에 비해 더욱 뚜렷해졌고 이를 이용해 용액의 pH도 알 수 있게 되었다.산/염기 지시약의 색이 액성에 따라 변하는 이유는 지시약의 분자구조가 변하기 때문이다. 색을 나타내는 대부분의 물질은 빛을 받으면 일부를 다시 빛으로 방출하고 우리가 육안으로 색을 구별하게 해준다. 그러기 위해서 분자는 이중결합과 단일결합이 교대로 있는 공명구조, 즉 분자 내 전자가 비편재화(delocalization)되어야 한다. 산-염기 지시약은 그 자체가 약산 또는 약염기이기 때문에 외부조건에 따라 분자 내 수소이온이 떨어져 나가기도 하고 다시 붙기도 한다. 이에 따라 지시약의 분자가 공명구조를 이루기도 하고 이루지 않기도 한다. 가장 유용한 지시약인 페놀프탈레인의 산성형은 분자 내부의 주앙에서 공명구조가 끊긴 형태로 가시광선색의 방출이 없어 무색이다. 여기에 염기를 첨가해 주면 수소이온이 떨어져 나가고 분자 전체가 공명 구조를 이루게 되어 염기형은 보라색의 가시영역의 빛을 방출하게 된다. 이러한 변색이 일어나는 pH범위는 8~10으로 10^-8 ~10^-10M까지 이다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00005ad0286e.bmp원본 그림의 크기: 가로 745pixel, 세로 261pixel(산염기 지시약의 변색 범위) 출처: 소박한지식노트5. 적정곡선이란?적정곡선은 적가되는 적정액(titrant)의 양에 따른 함수로서, pH가 어떻게 변하는지를 보여주는 그래프이다. 한 방울씩 적정액을 적가한 후 pH를 측정함으로써 적정 곡선을 그리기 위한 자료를 얻을 수 있다. 예를 들어, NaOH수용액을 한 방울씩 적가한 후 pH를 측정함으로써 HCl 수용액을 NaOH 수용액으로울 수를 x축, pH값을 y축으로 하는 그래프를 그려보면 적정의 진행에 따라 pH가 어떻게 변하는지 알게 된다. 어떤 적정에서의 당량점의 pH를 구하는 데도 적정 곡선을 사용할 수 있다. 적정곡선에서 당량점은 산의 몰수와 염기의 몰수가 같게 되는 지점이다. 적정곡선에서 pH가 가장 급격히 변하는 부분의 중간 지점이 대개 좋은 당량점이라고 할 수 있다.6. 완충액(buffer)이란?완충액은 보통 산과 짝염기의 혼합물로 이루어져 있으며 소량의 산 또는 염기가 외부로부터 첨가되었을 때 용액의 pH변화를 최소화시키느 역할을 한다. 완충액의 pH는 아래의 식으로 나타낸다.완충용액이 약산일 때:pH=pKa+log([A]/[HA])그림입니다.원본 그림의 이름: DRW00005ad02872.bmp원본 그림의 크기: 가로 28pixel, 세로 30pixel완충용액이 약염기일 때:pOH=pKb+log([B+]/[BOH])그림입니다.원본 그림의 이름: DRW00005ad02874.bmp원본 그림의 크기: 가로 28pixel, 세로 30pixel여기서 HA는 산을, A-는 짝염기를 나타낸다. 완충액은 보통 약한 산과 그 짝염기로 구성된다. 완충액의 pH=pKa일 때(즉, [HA]=[A-])가 가장 완충능력이 강하다. 완충액은 외부에서 가해지는 산이나 염기와 반응하기 때문에 용액의 pH변화를 막는다. 그러나 너무 많은 양의 산이나 염기가 가해지면 완충제가 모두 소모되어 pH변화를 더 이상 막지 못한다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000006040002.bmp원본 그림의 크기: 가로 1080pixel, 세로 416pixel(주요 완충액)ex) 완충액 만들기(0.2M sodium acetate 완충액 pH 4.7)① Anhydrous sodium acetate(MW=82) 1.64을 소량의 증류수에 녹인 후 증류수를 가해 50ml를 만든다.② 다른 플라스크에 1.15ml의 진한 빙초산(17M)을 가하고 증류수로 희석하여 50ml로 만든다.③ sodium acetate 용액에 희석부피를 100ml가 되게 한다.완충액의 완충작용① 10ml의 0.2M NaCl 용액을 작은 비커에 넣고 pH를 측정한다.② 여기에 1N 염산 용액을 0.25ml를 가한 후 다시 pH를 측정한다.③ NaCl 대신에 0.2M sodium acetate 완충액으로 위의 실험을 반복한다.7. pH 미터의 사용pH 미터는 용액의 pH를 빠르고 정확하게 측정하는 기구이다. 대부분의 pH 미터는 한 쌍의 전극과 이들이 연결된 전기점 표시 장치로 구성되어 있다. 기준 전극은 일정한 전압을 가지고, 유리 전극은 측정하려는 용액의 pH에 따라 전압이 달라진다. pH 미터는 두 전극 사이의 전압 차를 비교하여 그 차이가 pH로 읽히도록 만들어져 있다. pH미터는 깨지기 쉬운 유리 전극과 예민한 전자 장치로 구성되어 있기 때문에 대개 매우 비싸고 상당히 민감하다.(pH 미터의 사용방법)① 전원을 켜서 사용하기 전에 적어도 10분 이상 데워지도록 한다.② 전극들을 씻기병에 들어있는 탈이온 수로 씻은 다음 부드러운 흡수성 종이를 가볍게 대어 건조시킨다. 이 때 흡수성 종이로 전극을 문지르지 않도록 해야한다.③ 기준 전극의 고무 꼭지를 벗겨 이 전극 속에 들어있는 KCl 용액 한 방울을 흘러 내리도록 한 다음 전극 끝에 종이를 대어 닦는다.④ 시험 용액의 pH에 가까운 pH값을 지니는 완충용액 25ml를 50ml 들이 비커에 넣고 이 완충용액을 이용하여 pH미터의 눈금을 검정하기 위해서 우선 temperature compensator를 용액의 온도에 맞춘다.⑤ 전극들을 표준 완충용액에 담그고 function switch를 pH라고 표시된 곳에 틀어 놓는다.⑥ standardize control 다이알을 조절하여 지침이 완충용액의 pH 값을 가리키도록 한다.⑦ function 스위치를 standby 위치에 놓고 전극들을 앞서 설명한 것과 같은 방법으로 씻어 말린다.⑧ 전극들을 시험 용액에 담근 다음 temperate compenstor를 용액의 온도에 맞춘다. 가장 정확한 결과를 얻기 위야한다.

자연과학| 2025.02.21| 5페이지| 2,000원| 조회(158)

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생명과학실험/실험결과보고서/용액의조제방법(퍼센트농도, 몰농도 실험)/A+보고서

1주차 실험 결과 보고서 [Procedure]실험A- 백분율(w/v) 농도 용액의 조제삼각플라스크에 20ml의 용매를 넣고 높이를 표시한다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00005c580004.bmp원본 그림의 크기: 가로 4284pixel, 세로 5712pixel그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00005c580003.bmp원본 그림의 크기: 가로 1440pixel, 세로 1080pixel5% 농도의 용액이 될 수 있는 용질의 양을 계산하고, 전자저울을 이용해 유산지에 준비한다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00005c580002.bmp원본 그림의 크기: 가로 3024pixel, 세로 4032pixel삼각플라스크에 측정된 양의 시약을 넣고 미리 표시해 둔 높이만큼 증류수를 넣어 용액을 만든다.실험B- 몰농도 용액의 조제삼각플라스크에 20ml의 용매를 넣고 높이를 표시한다.0.5M 농도의 용액이 될 수 있는 용질의 양을 계산하고, 전자저울을 이용해 유산지에 준비한다.삼각플라스크에 측정된 양의 시약을 넣고 미리 표시해 둔 높이만큼 증류수를 넣어 용액을 만든다.-실험A 계산방법(퍼센트농도 w/v) 용질의 g수/(용질+용매)ml수 x 100실험A에 필요한 용질의 양을 x라 하자.x g/20ml x 100 = 5 이므로 따라서 x=1, 실험A에 필요한 용질의 양은 1g이다.-실험B 계산방법(몰농도) 용질 mol수/용액L수실험B에 필요한 용질의 양을 x라 하자.x mol/0.02L = 0.5M 이므로 따라서 x=0.01, 용질은 0.01mol이 필요하다. 실험에 쓰이는 용질은 NaCl 이다. NaCl의 분자량은 58.44g/mol이므로 실험B에 필요한 용질의 양(g)은 0.5844g이다.[Discussion]실험결과에 대한 고찰물의 표면장력 때문에 액면 밑부분을 읽고 20ml를 측정했어야 했는데 이 점을 생각하지 못하고 물의 양 끝부분을 기준으로 20ml를 측정해 정확한 농도의 용액이 나오지 못 하였다. 또한 소수점 세 자리까지 나오는 전자저울로 무게를 측정하였기 때문에 용질 1g을 측정하기 어려웠다. 0.001g이 문을 열고 닫음에도 영향을 받기 때문에 아주 정확한 1g을 맞추었다고 생각할 수 없지만 조교님께서 실험 오차 허용 범위가 있다고 하셨다.실험을 통해 느낀점용액을 만들 때 용매의 양을 조절하는 것이 굉장히 어려웠다. 피펫과 같은 기구가 따로 없었어서 그냥 손으로 옮겼는데 증류수의 양이 미세하게 조절되지 않아서 아쉬웠다. 피펫과 같은 실험실 유리기구의 필요성을 느낀 실험이었다. 소수점 세 자리까지 나오는 전자저울은 처음 써보았는데 정말 미세한 움직임이나 용질 한 알에도 반응하는 것을 보았을 때 아주 예민하고 이 때문에 더욱 정확한 실험을 할 수 있다는 것을 깨달았다. 또 전자저울을 사용할 때 시약이 흩어질 수 있기 때문에 조심해야한다. 이번 실험은 NaCl을 사용했기 때문에 안전했지만 다른 위험할 수 있는 시약을 사용할 때에는 전자저울 사용을 더욱 조심해야겠다는 생각이 들었다.다른 조 또는 비슷한 다른 실험과의 비교점실험B를 진행한 3, 4, 5조와의 차이점은 실험에서 쓰인 농도의 종류이다. 실험B는 몰농도를 사용했고 우리 조는 퍼센트 농도, 그 중에서도 w/v를 사용하여 실험을 진행하였다. 똑같은 양의 용액이었지만 농도에 따라 넣는 용질의 양이 달랐다. 실험A는 NaCl 1g을 넣었고 실험B는 NaCl 0.5844g을 넣었다.재실험을 하였을 때 향후 실험에 대한 설계20ml의 용매를 넣을 때 적은 양의 액체를 세심하게 옮길 수 있는 피펫을 사용해 증류수를 옮길 것이다. 수평인 곳에 눈금실린더를 놓고 액면 밑의 눈금을 읽는다. 액면과 시선이 일직선을 이루는 위치에서 눈금을 읽고 네임펜으로 20ml를 표시한다. 전자저울을 사용할 때는 시약을 흘리지 않게 조심하여 시약무게를 잰다. 비커에 시약을 넣을 때 유산지 끝 쪽을 잡아 밖으로 흐르지 않게 한다. 용질과 용매가 잘 섞이도록 충분히 흔들어준다.실험 후 관련 자료 추가 조사① 액체의 표면장력표면장력은 액체가 자신의 표면적을 최소화하려고 하는 경향이다. 이러한 경향성은 액체로 하여금 침투를 막는 일종의 ‘피부’를 갖게 해준다. 액체의 표면에 있는 분자는 안쪽에 있는 분자와만 상호작용하기 때문에 물의 표면적은 쉽게 증가하지 않는다. 액체 표면에 있는 분자들은 액체 안쪽에서 끌어당기는 알짜 힘을 받으므로(바깥쪽에서 오는 힘과 균형을 맞추지 못하고) 표면은 표면적을 최소화하려는 경향의 장력 하에 놓이게 된다. 예를 들어 크립을 조심스럽게 물 위에 올려놓음으로써 표면장력을 관찰할 수 있다. 클립은 물보다 밀도가 크지만 물의 표면 위에 뜰 것이다. 이 상태에서 클립을 살짝 건드리면 클립은 물의 표면장력을 극복하고 가라앉는다. 분자 간 힘이 클수록 표면장력도 커진다. 예를 들어 휘발유 위에 클립을 올려놓으려고 해도 클립은 뜰 수 없는데 그것은 휘발유를 구성하는 분자들 사이의 분자 간 힘이 물 분자들 사이의 분자 간 힘보다 약하기 때문이다.② 부피 측정용 유리 기구 눈금 읽기액체 시약을 유리 용기에 담으면 곡선 표면이 가장자리보다 가운데가 낮게 되는 메니스커스(meniscus)가 생긴다. 부피를 읽을 수 있는 유리기구는 메니스커스의 바닥이 눈금에 닿았을 때 부피 측정을 해야한다. 메니스커스의 바닥은 용액의 뒷면이나 메니스커스 바닥 바로 아래 부분을 손가락으로 어둡게 하면 쉽게 읽을 수 있다. 눈금은 눈금 용기와 눈의 높이를 수직으로 하여 읽어야 정확해진다. 또한 용기도 수직으로 세워 놓아야한다. 눈금이 있는 여러 종류의 유리 용기가 이 책의 실험에서 사용된다. 가장 정밀하게 눈금이 매겨진 것은 피펫과 뷰렛이다. 대부분의 부피를 측정하는 데는 눈금 실린더를 사용한다. 이러한 눈금실린더를 이용하는 주 목적이 부피를 측정하는 것이므로 이에 따라 고안되었고 눈금이 새겨져 있다. 어떤 제작자의 목적은 전적으로 부피만을 측정하려는 것이 아니다. 비커와 플라스크의 눈금은 대충의 부피를 가르쳐주는 것이다.그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00005c580001.bmp원본 그림의 크기: 가로 600pixel, 세로 337pixel(출처) 금성출판사(티칭백과), 검색어- 눈금실린더 읽는 방법③ 용액의 농도: 질량백분율 계산방법질량백분율은 간단하게 100g의 용액에 들어있는 용질의 그램 수이다. 그러므로 질량 백분율이 14%인 용액은 10g의 용액에 14g의 용질이 있다. 질량백분율은 계산하려면 간단히 용질의 질량을 용액의 질량으로 나눈 뒤 100%mf 곱하면 된다.예를 들어 155.0g의 물에 들어있는 15.3g의 NaCl의 질량 백분율을 구해보자.질량백분율= 용질의 질량/(용질의 질량+용매의질량) x 100%= 15.3g/(15.3g+155.0g) x 100% = 15.3g/170.3g x 100%= 8.98%④ 용액의 농도: 몰농도 계산방법몰농도는 용액 1L에 들어있는 용질의 몰수로 정의된다. 몰농도는 용매 1L당 용질의 몰수가 아니라 용액1L당 용질의 몰수라는 것을 기억하자. 특정 몰농도의 용액을 만들려면 보통 용질을 플라스크에 넣은 후 물을 원하는 부피가 될 때까지 넣는다. 예를 들어 1M NaCl 용액 1L를 만들려면, 먼저 1mol의 NaCl을 플라스크에 넣고나서 용액이 1L가 될 때까지 물을 넣는다. 1mol의 NaCl과 1L의 물을 넣고 섞으면 안된다. 그렇게 하면 총 부피가 1L가 넘기 때문에 몰농도가 1M보다 작아진다. 0.758M의 설탕(C12H22O11)용액 1.72L에는 몇 그램의 성탈리 들어있는지를 결정해보자. 용액의 부피(L용액)로 시작하여 몰농도를 이용하여 그것을 mol C12H22O11로 전환하고 다시 몰질량을 이용해 g C12H22O11로 전환하는 해결도표를 그려 전략을 세운다.

자연과학| 2025.02.14| 4페이지| 1,500원| 조회(146)

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생명과학실험/예비실험보고서(실험전)/용액의조제방법/A+보고서

1주차 예비 실험 보고서 원리 및 이론 >용액이란?한 물질이 다른 물질에 녹아 있을 때 이를 용액(solution)이라고 한다. 용액은 또한 평균 직경이 0.05~0.25nm 정도 되는 원자, 분자 혹은 작은 이온들이 균일하게 섞인 혼합물로 정의되는데, 용액을 형성하기 위해 녹아들어가는 물질을 용질(solute), 그리고 녹이는 물질을 용매(solvent)라고 한다. 용매는 일반적으로 훨씬 과량으로 존재하며 용액의 이름은 용질의 이름을 사용한다. 소금이 물에 녹아 있을 때 소금은 용질이고 용매는 물이여 용액은 소금 용액이 된다. 특별히 용매가 물인 경우를 수용액이라고 한다.2. 용액의 조제가 필요한 이유생물 실험을 하기 위해서는 특별한 농도의 용액을 준비하거나 용질의 농도로 자료를 나타내어야 한다. 용액의 농도는 녹인 용질의 종류와 그 용매에 상대적인 용질의 양에 의해 농도가 결정된다. 또한 실험에서 종종 농도의 계산이 필요하다. 특히 생물에 있어서 가장 중요한 용매인 물의 농도에 따라 다양한 현상이 나타나므로 여러 용액의 조제가 필요하다.3. 용액의 조제에 필요한 다양한 농도 표기법용액의 농도(concentration)는 일정한 양의 용매 또는 용액 속에 녹아 있는 용질의 상대적인 양을 뜻한다. 용질의 농도가 용해도와 같을 때, 그 용액은 포화(statured)되었다고 하며 용질의 농도가 용해도보다 작을 때, 그 용액은 불포화(unsatured)되었다고 한다.농도를 나타내는 여러 가지 표시법이 있는데 그 중에서 가장 많이 쓰이는 방법으로 그람농도, 퍼센트 농도, 몰 농도, 노르말 농도, 몰랄 농도, 부피 백분율 등이 존재한다.그람농도는 용액1L 속에 녹아있는 용질의 g수로 g/L 단위로 나타낸다.그람농도(g/L)= 용질의 무게(g)/용액의 부피(L)퍼센트농도는 용액 100g속에 녹아있는 용질의 g수로 %단위로 나타낸다.퍼센트농도(%, w/w)= 용질의 무게(g)/용액의무게(g) x 100몰농도는 어떠한 물질이라도 1mol=6.02 x 10^23 (N) 개의 분자가 포함되어 있다.용액 1L 속에 녹아있는 용질을 g이 아닌 mol수로 나타낸다.몰농도(M)= 용질의 몰수(mol)/용액1L노르말 농도는 용액 1L 중에 녹아있는 용질의 양을 그램당량으로 표시하여 적정법에 많이 사용된다.노르말농도(N)= 용질의 g당량수(g)/용액1L몰랄농도는 용매 1000g 속에 녹아있는 용질의 몰수를 말한다. 질량은 온도와 관계가 없으므로 온도에 무관한 단위가 필요한 경우에 사용한다.몰랄농도(m)= 용질의 몰수(mol)/용매1kg부피 백분율은 용액 1000ml 속에 녹아있는 용질의 ml 수를 말한다. 혼합에 의해서 부피에 변화가 생기는 경우에는 혼합하기 전의 부피에 의해서 용액으로서의 1000ml의 값을 정한다.부피 백분율(%,v/v)= 용질의 부피/용액의부피 x 1004. 용액의 조제 방법먼저 만들기를 원하는 농도가 되기 위해서 필요한 용질과 용액의 양을 계산해서 알아내어 다음의 과정에 따라 용액을 만든다.용질을 용매에 첨가하면서 저어준다.젓기도 쉽고 쉽게 따르기도 할 수 있을 만큼의 크기의 용기를 이용한다.진한 산을 사용할 때는 항상 저으면서 산을 물에 천천히 첨가한다. 진한 황산같은 산은 매우 큰 열이 발생하므로 물에 황산을 첨가하면 너무 많은 열이 발생하게 되어 물이 맹렬하게 끓게 되면서 묽은 항산을 주위에 튀어나가게 하므로 매우 위험하다.용액을 빨리 만들기 위하여 덩어리 형태가 아닌 분말형태의 고체를 액체에 첨가한다.때로는 용액을 빨리 만들기 위해 가열(더운 물을 사용)할 수도 있다. 그러나 열이 용질의 성질을 변화시킬 때는 피해야한다. 예를 들면, 알부민(계란흰자)는 더운물에서는 불용성이다. 한편 가용성 녹말은 찬 물에서 잘 휘저어 풀어 큰 입자를 분리한 후 끓는 물에 서서히 가한다. 그렇게 하지 않으면 덩어리 형태의 혼합물이 생긴다.용질이 젤라틴형이거나 끈적끈적한 덩어리일 경우는 균일한 유체가 될 때까지 적은 양이 용매를 이 반고체 덩어리에 가하여 잘 섞는다. 그리고 난 후 나머지 용매를 가한다. 만약 이러한 형태의 용질에 한꺼번에 많은 양의 용매를 가하면 용질 덩어리를 용매에 잘 분산시키기 위해서 저어주는 막대로 한동안 분쇄시켜야 하는 어려움이 생기게 된다.(예시)(1) 70% 에탄올 용액 10ml 제조하기① 100% 에탄올 용액으로 70% 에탄올 용액이 되도록 계산한다.(70%/100%) x 부피(ml) = 100% 에탄올이 필요한 부피(ml)② 계산한 값만큼 에탄올과 증류수를 피펫을 이용하여 50ml tube에 넣어준다.③ 혼합기(vortex mixer)를 이용하여 용액을 혼합한다.(2) 0.1몰농도의 NaCl용액 100ml 제조하기① 0.1몰농도가 되도록 계산하여 NaCl을 저울로 측정하여 비이커에 넣는다.② 약 50~80ml 용량의 증류수를 넣고 자석교반기에서 용해시킨다.③ 용해한 NaCl 용액을 메스실린더에 넣은 후 증류수를 이용하여 부피를 100ml로 제조한다.참고문헌> 1. 한국생물과학협회/생물학실험/1993/아카데미서적/p16-172. 박용철 외 2인/생물학실험서/2010/국민대학교출판부/p7-143. 김현주, 이주운/대학기초화학실험/2014/p18-20, 99-1031주차 예비 실험 보고서 원리 및 이론 >용액이란?한 물질이 다른 물질에 녹아 있을 때 이를 용액(solution)이라고 한다. 용액은 또한 평균 직경이 0.05~0.25nm 정도 되는 원자, 분자 혹은 작은 이온들이 균일하게 섞인 혼합물로 정의되는데, 용액을 형성하기 위해 녹아들어가는 물질을 용질(solute), 그리고 녹이는 물질을 용매(solvent)라고 한다. 용매는 일반적으로 훨씬 과량으로 존재하며 용액의 이름은 용질의 이름을 사용한다. 소금이 물에 녹아 있을 때 소금은 용질이고 용매는 물이여 용액은 소금 용액이 된다. 특별히 용매가 물인 경우를 수용액이라고 한다.

자연과학| 2025.02.14| 2페이지| 1,000원| 조회(142)

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