용매는 통과시키나 용질은 통과시키지 않는 반투막을 고정시키고, 그 양
쪽에 용액과 순용매를 따로 넣으면, 용매의 일정량이 용액 속으로 침투하
여 평형에 이르는데, 이 때 반투막의 양쪽에서 온도가 같지만, 압력에 차
이가 생기는 압력차를 말한다. 삼투압 현상은 1867년 독일의 화학자 M.트
라우베가 발견하였고, 1877년 페퍼가 처음으로 측정하였다.
페퍼는 페로시안화구리의 침전막을 가진 질그릇 통(筒)을 써서 설탕 수용
액의 삼투압을 측정하고, 삼투압이 온도에 비례한다는 것을 발견하였다.
그 후 1886년 J.H.반트호프(1852~1911)는 삼투압의 원인은 용액 속에 녹
아 있는 물질의 분자가 기체분자와 같은 법칙으로 운동하여 반투막에 압
력을 미치기 때문이라 생각하고, 이 현상을 이론적으로 설명하였다. 즉,
삼투압을 P 기압, 용질 n mol을 용해하는 용액의 부피를 Vℓ, 용액의 절
대온도를 T, 기체상수를 R라 하면, 용액의 농도가 그다지 크지 않은 범위
에서 PV = nRT 라는 식이 성립된다. 이 식은 이상기체의 상태방정식과 같
은 형이며, 이 유사성으로부터 반트호프가 이끌어낸 것이다. 이 식은 전
해질인 수용액의 경우는 보정값 i 가 필요하며, PV = inRT라는 식이 적용
된다. i 는 1보다 큰 상수이며, 그 값은 물질의 종류와 농도에 따라 변한
다.
삼투압을 측정함으로써 용질의 분자량을 정하거나, 분자량을 아는 물질
의 용액 속에서의 해리도를 구할 수가 있다. 특히 고분자 물질의 분자량
을 결정하는 데는 삼투압을 이용하는 일이 많다. 생물의 원형질막은 일종
의 반투막이며, 삼투압은 생물현상에서도 중요한 의의를 지니고 있다.
2. 역삼투압: 고농도 용액에 삼투압 이상의 압력을 가하면 저농도 용액쪽
으로 물이 이동하게 되는데 이때 필요한 압력.
농도차가 있는 용액을 반투막으로 분리해 놓으면 일정한 시간이 경과한
뒤 저농도 용액의 물이 고농도 용액쪽으로 이동하여 수위차가 발생한다.
이러한 현상을 삼투현상이라 하고, 이 때 발생하는 수위차를 삼투압이라
한다. 반면에 다시 고농도 용액에 삼투압 이상의 압력을 가하면 저농도
용액쪽으로 물이 이동하게 된다. 이러한 현상을 역삼투현상이라 하며 이
때 사용하는 반투막을 역삼투막이라고 한다.
역삼투현상을 이용하여 물질을 분리하는 과정은 역삼투막의 물리·화학
적 특성, 분리대상 물질의 물리·화학적 특성, 압력차를 추진력으로 하
는 세 가지의 조합에 의하여 이루어진다. 일반적으로 역삼투막은 유기화
합물보다 무기화합물을, 비전해질보다 전해질을 더 잘 분리시킨다. 전해
질 중에서도 하전이 높고, 이온반지름이나 분자의 크기가 클수록 분리가
더 잘 된다. 역삼투막이 여과할 수 있는 영역은 입자성 물질은 물론, 입
자의 크기가 가장 작은 1㎚ 이하의 이온성 물질까지도 제거할 수 있다.
전자산업의 급속한 발달에 따라 환경오염이 초래되고 공업용수의 수요가
급속히 늘어나고 있다. 이를 막기 위하여 폐수를 재활용하는 폐수 무방류
를 추진하고 있다. 여기에 사용되는 방법이 역삼투막을 이용하는 방법이
다. 이외에 바닷물을 담수화하는 데에도 이 방법을 사용한다.
네이버 지식에 좋은 내용이 있어서 올립니다.
삼투압현상으로 커피의 성분이 물로 빠져나오게 되죠...드립커피
삼투압차를 크게 할수록 많은 성분이 나오게 됩니다.
드립퍼 내에 물을 1/2을 남기고 다시붓고 또 1/2이 남았을때 물을 주입하는 방식과
1/3을 남기고 다시 붓고 하는 방식에는 삼투압이 차이가 나겠죠?
한번쯤 확인해 보세요...
여러가지 방법으로 드립해보시고 제일 맛있는 방법을 찾아낼수 있갰죠?
항스생각입니다.
그럼.. 꾸벅.
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