삼투압의 측정

소개글

삼투압의 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. introduction

3. 실험재료

4. 실험방법

5. 실험 결과

6. 논의

7. 참고문헌

본문내용

위해 최대한 노력을 했기 때문에 위의 원인들은 단지 약간의 수치변동밖에 영향을 주지 못했을 것 같다. 그래서 나는 감자조직 자체의 불균일성에 초점을 맞추었다.
감자 조직은 하나의 cell로 이루어진 것이 아니라 여러개의 cell로 이루어져 있다. 따라서 삼투 현상이 일어날 때는 감자 조직 내의 농도가 모두 동일하게 변화하는 것이 아니라 바깥쪽의 cell이 가장 먼저 변하고 안쪽으로 갈수록 cell의 농도 변화가 둔화된다. 이러한 성질은 식물체 내부에서 이루어지는 물의 전송과정을 살펴보면 잘 이해할 수 있다.
우선, 세포에서 세포로 물이 전달되는 과정은 농도의 차이로 이루어진다.
위의 그림에서는 no net movemet, 즉 sucrose concentration이 평형을 이루면서 물의 이동이 없다. 그러나 다음과 같이 농도의 차이가 있을 경우 삼투 현상이 일어나게 된다.
지금 같은 경우에는 왼쪽이 high sucrose concentration 상태이고 오른쪽은 low sucrose concentration 상태이다. 위쪽 모식도에서도 나타나듯이 왼쪽편에 sucrose 분자들이 몰려 있는 것을 관찰 할 수 있다. 이런 경우 왼쪽에서는 반투막을 사이에 두고 반투막 바깥쪽이 안쪽보다 농도가 낯기 때문에 바깥쪽의 물이 반투막 안쪽으로 스며들려고 한다.
지금 아래 그램의 상황이 물의 이동을 표현한 것이다. 왼쪽 비커의 물은 높은 농도 때문에 줄어들었고, 오른쪽 비커의 물은 낮은 농도 때문에 오히려 더 늘어났다. 식물체의 경우 왼쪽이 뿌리쪽, 오른쪽이 잎쪽이 될 수 있을 것이다.
위의 그림과 같은 원리를 기본으로 하고 아래와 같은 보다 많은 세포들이 서로 관여하여 물의 이동이 일어난다.
식물체에서 일어나는 물의 이동은 순차적으로 이루어진다. 위의 그림에서 나타나듯 가장 밖에 있는 세포가 농도의 차이로 물을 받아들이고 그 다음 차례의 세포, 그 다음 차례의 세포로 이어지는 이동이 계속된다. 위의 그림에서 작은 세포 하나 하나와 연결된 통로 하나하나에서 삼투 현상이 일어난다. 바깥쪽의 세포는 바깥 환경보다 고장액이며 밖으로부터 물을 흡수한다. 그보다 안쪽의 세포는 바깥쪽 세포의 물을 차례로 흡수하며 전체적으로 수분이 흡수된다.
식물체의 뿌리에서 잎으로 물이 이동되는것도 비슷한 원리가 이용된다. 다만, 수직으로 물이 올라가는 것 때문에 조금 다른 방식을 사용한다. 우선 물의 이동에 관여하는 기관은 xylem과 phloem이다. sieve tube는 당이 이동하는 통로로 source cell과 sink cell의 농도 조절 작용을 통해 농도가 조절되고 xylem에서의 물 이동을 돕는다.
xylem에서 물은 위쪽으로 올라가고 phloem에서 위쪽이 높은 농도를 유지한다. phloem의 위쪽이 높은 농도이기 때문에 왼쪽편의 xylem으로부터 물이 들어오고 phloem에서 물과 당은 중력의 힘으로 아래쪽으로 내려간다. sink cell는 당을 흡수하고 sink cell의 앞 세포는 농도가 낮아진다. 여기서 물은 다시 옆의 xylem 세포로 삼투 현상에 의해 이동하고 다시 위쪽으로 올라간다.
결국 정확한 DATA값을 얻기 위해서는 감자 조직을 더 작게 잘라야 한다고 생각하였다. 더 작고 인접한 부분에 있는 조직일수록 농도가 비슷할 것이라고 생각하였기 때문이다. 온도를 일정하게 유지하고, 최대한 실험과정에서의 실수를 줄이고, 똑같은 농도의 감자조직으로 실험한다면 오차는 크게 줄어들고, 그래프는 직선의 형태를 띌 것이다. 그러면 더 정확한 감자의 몰농도와 삼투 포텐셜을 구할수 있을 것이다.
□더 알아본 점 : 삼투현상과 역삼투현상
삼투현상
삼투현상이란 반투막을 사이에 둔 두 용액의 농도 차에 의 해 저농도 용액 속의 용매인 물이 고농도 용액 속으로 이동 하는 현상으로 양쪽의 농도가 같아질 때까지 용매의 이동이 계속 되는데, 이 때 고농도 쪽에 삼투압이 발생한다.
삼투현상은 생물에게 없어서는 안되는 중요한 기능으로, 식 물이 뿌리를 통해 물을 흡수하는 것이나 짠 바닷물에서 물고 기가 살 수 있는 이유가 여기에 있다
역삼투현상 - 삼투현상의 반대 현상
역삼투현상이란 자연계의 삼투현상을 거꾸로 응용한 것으로
고농도 용액 쪽에 생기는 삼투압 이상의 압력을 가하면 삼투 현상과는 반대로 고농도 용액 쪽의 물이 저농도 용액 쪽으로 빠져나가는 현상이다.
역삼투현상을 이용하여 물질을 분리하는 역삼투공정은 막의
물리화학적 특성, 분리대상이 되는 물질의 물리화학적 특성 그리고 양측간의 압력 차이를 추진력으로 하는 세 가지가 조
합되어 이루어진다.
역삼투막은 1970년대에 바닷물중의 소금을 제거하여 공장용수로 사용하는 해수담수화 나 반도체 세척용이나 화학약품 제조공정 등에 사용되는 초순수제조용으로 많이 사용되 었으며, 요즘에는 정수기의 필터로도 많이 사용된다.
※ 해수를 식수로 사용하는 원리 - 역삼투현상을 응용한 식수공급
바다 위의 배에서는 필요한 식수와 용수를 바닷물에서 얻는다. 짠 바닷물을 식수로 사용하기 위해서는 염분과 그 밖의 이온을 제거하고 순수한 물로 만들어야 한다. 방법 으로는 증류법 등이 있지만, 미국 해군에서 사용하는 방법은 역삼투압 현상을 이용하여 정수하는 방법이다. 많은 양의 염분이 들어 있는 바닷물이 나타내는 삼투압은 대략 24.8기압이다. 특수한 반투막을 사이에 두고 순수한 물과 바닷물을 넣으면 순수한 물이 바닷물 쪽으로 가는 삼투가 일어난다. 그러나 바닷물 쪽에 24.8기압보다 더 큰 압력을 가하면, 바닷물 속의 물만 반투막을 통하여 순수한 물 쪽으로 흘러나오게 된다. 이 물 은 바닷물 속의 염분이 모두 갈라져 제거되었으므로 식수나 용수로 사용할 수 있다. 요 즈음은 역삼투압을 100기압까지 높여서 다량의 순수한 물을 얻고 있다.
7. 참고문헌
○두산세계대백과 EnCyber
○http://biosci.snu.ac.kr(핸드아웃 자료)
○http://www.sisite.co.kr/yu/8_simchung/mobum/chemistry/chemistry-09.htm
○ http://dragon.seowon.ac.kr/~bioedu/cgi-img/wowboard/board.cgi

키워드

삼투압,   측정,   감자,   메틸렌 블루,   삼투 포텐셜,   수분 포텐셜,   역삼투현상