[결과] 역삼투막을 이용한 막분리

목차

※ 요 약
1) 실험 목적
2) 실험 방법
3) 실험 결과

1. 서 론 …………………… 1
2. 이 론 …………………… 3
3. 실험장치 및 방법 …………………… 4
4. 실험결과 …………………… 7
5. 실험결과에 대한 고찰 …………………… 11
6. 결 론 …………………… 12
7. 인용문헌 …………………… 13
8. 부 록 …………………… 14

본문내용

(1)식과 (2)식을 연립해서 풀면 A = 1.0078. B = -1.234 x 10-3
(2)식과 (3)식을 연립해서 풀면 A = 1.0067, B = -7.212 x 10-4
(3)식과 (1)식을 연립해서 풀면 A = 1.0074, B = -1.17 x 10-3
【표 6】 원수농도에 따른 A값과 B값
Feed 농도
A 값
B 값
5000ppm NaCl
1.0078
-1.234 x 10-3
1.0067
-7.212 x 10-4
1.0074
-1.17 x 10-3
5. 실험 결과에 대한 고찰(토론, Discussion)
이번 실험은 실험방법을 정확히 습득하면 결과 값은 그대로 읽을 수 있는 실험이었다. 결과 보고서도 이번이 네 번째여서 쓰는 방법이나 계산 과정에 그렇게 어려움을 느끼지 않았다. 그리고 실험도 시간은 오래 걸렸지만 어디 걸리는 곳이 없어서 결과 값도 잘 나올 것이라 예상했다. 실제로 배제율이 99.84%정도가 나왔고 표준곡선도 비교적 직선으로 나왔다. 결과 값을 계산하는 과정에서도 복잡한 계산이 아니어서 술술 나갔다. 그때까지는 이번 실험이 거의 오차 없이 잘 되었다고 생각했는데 A, B값을 구하는 과정에서 실험을 조금 잘못했다는 생각이 들었다. A가 1을 넘고 B가 음수 값이 나왔다. 원인을 분석하기 위해서 전 과정을 다시 살펴보니 PERMEATE의 전도도 값을 측정하는 부분부터 잘못된 것 같다. 압력이 높아질수록 PERMEATE의 전도도 값이 작아져야 하는데 전도도 값이 왜 그렇게 나왔는지 모르겠지만 크게나왔다.
5. 실험 결과에 대한 고찰(토론, Discussion)
전도도 값을 측정하고 크린 티슈로 닦고 물로 행구고 깨끗한 상태에서 다음 유체의 전도도를 1분정도 측정해야 오차가 적게 나오지만 그렇게 하지 않은 점에서 오차가 생긴 것 같다. 그 결과 압력이 높아질수록 PERMEATE의 전도도 값이 작아져야 하는데 전도도 값이 왜 그렇게 나왔는지 모르겠지만 크게나왔다. 그렇게 되니까 압력에 따른 PERMEATE의 농도 값도 당연히 잘못 나오고 배제도 값도 점점 감소하였다. A, B 값 계산하는 과정에서 A 값이 1보다 크게 나왔고 B 값이 음수가 나왔다.
6. 결 론(Conclusion)
이번 실험은 기계를 사용하였기 때문에 비교적 오차가 적은 실험이라고 생각했다. 그리고 지금까지 한 실험 중에서 일상생활에서 가장 유용한 실험이기 때문에 다른 실험에 비해 흥미가 많았다. 역 삼투압이 우리 생활에 가장 유용하게 사용되는 분야는 정수기이다. 공장에서도 활용하지만 우리가 접하기 가장 쉬운 분야가 아마 정수기일 것이다. 실험 중에 전도도 측정하는 부분을 제외하고는 실험이 잘 끝난 것 같다. 흥미가 있어서 그런지 실험 시간이 지루하지도 않고 이것저것 할 것이 많아서 시간도 금방 지나갔다.
이번 실험에서는 온도가 일정할 때 압력이 증가하면 농축도가 증가한다는 사실을 배울 수 있었고, 식에서 A값이 1에 가까우면 막으로서 유용한 것으로 판정한다는 사실과 배제율이 높을수록 A는 1에 가깝다는 사실을 알았다. 또 B값은 국부용질 투과도라 하며 배제율이 높은 막일수록 작은 값이 나온다는 사실을 알았다.
7. 인용문헌(Reference)
- 헤인 아레나 ‘대학화학의 기초’ 7판, 자유아카데미 2001. 3. 10. p392~393
- 화공생명공학 실험 P42~49
- 소프트웨어의 활용 P18～22
- 단위조작실험(강서도서관 자료실에서 데이터 확인)
- 화학공학 개론 김종식 1983년 (마포평생학습실 자료실에서 데이터 확인)
- 네이버 백과사전
- http://www.google.co.kr/에서 자료 검색
- http://km.naver.com/list/view_detail.php?dir_id=80801&docid=31846409
8. 부 록(Appendix)
※ 삼투현상과 삼투압
적혈구를 증류수에 넣으면, 서서히 부풀고 때가 되면 터진다. 적혈구를 5%요소(또는 5% 염) 용액에 넣으면, 서서히 오그라들어 쭈글쭈글한 모양으로 된다. 세포는 반투막으로 싸여 있기 때문에 이런 식의 거동을 보인다. 반투막은 그 막을 통하여 어느 방향으로든 물(용매) 분자는 통과하게 하지만 더 큰 용질 분자나 이온은 통과하지 못하게 한다. 농도가 다른 두 용액(또는 물과 수용액)을 반투막으로 분리해 두면 물은 그 막을 통하여 보다 낮은 농도의 용액에서 보다 높은 농도의 용액으로 확산한다. 물이 반투막을 통하여 묽은 용액이나 순수한 물에서 보다 높은 농도의 용액으로 확산되는 것을 삼투현상이라 한다.
모든 용액이 또 하나의 총괄성인 삼투압을 나타낸다. 삼투압은 용질 입자의 농도에만 의존하고 그 입자의 성질과는 무관하다. 삼투현상을 막는 데 필요한 반대 압력의 크기를 결정함으로써 어떤 용액의 삼투압을 측정할 수 있고, 이 압력은 매우 클 수도 있다. 물 1kg속에 1몰의 용질 입자를 포함하는 용액의 삼투압은 약 22.4기압이다. 이것은 0℃에서 1ℓ의 부피 속에 들어있는 1몰의 기체가 발휘하는 압력과 거의 같다.
삼투현상은 많은 생물학적 과정에서 나타나며, 반투막은 생체에 흔히 존재한다. 한 예로서 식물의 뿌리가 있다. 이것은 뿌리털이라 부르는 작은 조직으로 싸여 있으며, 토양수는 삼투현상에 의해 뿌리털을 감싸고 있는 반투막을 거쳐 식물 속을 들어간다. 인공 또는 합성막도 만들 수 있다.
삼투현상은 반투막이 물 분자와 다른 작은 분자가 어느 방향으로든 지나가게 하는 통로가 된다는 가정 하에 설명될 수 있다. 물 분자는 무질서한 운동으로 막의 양면을 끓임 없이 부딪치고 있다. 그 막을 지나는 물 분자의 수는 단위 시간당 막에 충돌하는 물 분자의 수에 비례한다. 용질 분자나 이온은 물의 농도를 감소시키므로 용질의 농도가 낮은 용액(보다 묽은 용액)쪽은 물 분자가 더 많고, 보다 많은 물 분자가 충돌하게 된다. 따라서 묽은 용액에서 막에 충돌하는 물 분자의 수가 많으면 많을수록 보다 진한 용액으로 알짜 이동하는 물 분자의 수가 늘어난다. 전체의 과정은 물 분자가 막을 통하여 물의 농도가 더 높은 영역(묽은용액)에서 물의 농도가 더 낮은 영역(보다 진한 용액)으로 확산되는 알짜이동을 수반한다.

키워드

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