당도에 따른 삼투압 측정 실험_결과레포트 [A+]

소개글

당도에 따른 삼투압 측정 실험_결과레포트 [A+]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

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Table 3. 베르누이의 법칙을 이용해 구한 이론적인 높이 변화량의 값 ()
Table 2, Table 3은 반트호프 공식과 베르누이의 법칙을 이용한 이론적인 삼투압과 그에 따른 높이 변화량의 값이다. Table 3에서의 값을 Table 1에서의 실제 실험값과 비교해보면 1wt%와 20wt% 설탕물 실험은 높이의 변화량을 측정하지 못했으므로 비교할 수가 없고, 10wt% 설탕물의 높이 변화량의 실험값인 4cm와 비교해보면 오차율은 99.9%로 비교할 수도 없게 높게 나왔다. Table 3에서의 높이 변화량의 이론값을 보면 7m,67m,127m로 이는 실험실에서 측정하기 자체가 불가능한 수치이다. 그래서 조교님들도 어차피 오차율이 너무 커서 힘든 실험이라고 하셨다.
4. Conclusion
이번 실험은 오차율이 매우 컸고, 세 실험 중 두 개의 실험의 결과 값이 나오지 않아 분석이 힘든 실험이었다. 우리 조는 1wt%와 20wt% 설탕물 실험에서 높이 변화를 관찰하지 못했다. 간이 삼투압계의 깔때기 관뿐 아니라 눈금이 표시되어 있는 관에도 설탕물이 차오르게 하고 셀로판지로 관을 막은 후, 고정시켰어야 했는데 눈금표시관에도 설탕물을 채웠음에도 불구하고 관을 막은 후 뒤집으니 눈금표시관에 들어있던 설탕용액들이 셀로판지가 늘어지면서 깔때기 관으로 내려가 모두 없어져 관의 높이 변화를 측정할 수 없었다. 이는 깔때기관과 눈금표시관에 설탕물을 가득 채운 후 기포가발생하지 않게 셀로판지를 덮어 밀봉해 주어야 하는데 이 과정에서 기포가 생겨버려 뒤집었을 때 그 기포가 터지면서 설탕물이 아래로 내려가 높이가 줄어든 부분도 있다고 생각한다. 또한, 10wt% 설탕물 실험은 30분 간 용액이 4cm 증가하기는 했지만, 이것 또한 Table 3에서 베르누이의 법칙을 이용해 구한 이론적인 높이 변화량과 현저히 다른 값이었다. 이론값 또한 실험에 성공할 수 없을 정도로 큰 수치가 나오기는 했지만, 오차율이 특히 큰 원인에 대하여 생각해보았다.
우선적으로, 셀로판지가 찢어지거나 고무줄 사이로 깔때기 관안의 설탕물이 밖으로 새어나가 증류수와 섞임으로써 삼투현상이 일어나지 않은 것이 아닐까 생각해보았다. 만약 그랬다면 삼투압 실험 후 각 설탕물의 당도를 측정했을 때 당도의 변화가 매우 컸을 것이다. 그런데 Table1에서의 당도변화를 보면 미세한 변화를 보였기 때문에 셀로판지는 제대로 밀봉되어 있었다고 판단할 수 있다.
또 다른 오차의 원인으로는 간이 삼투압계에 관을 고정시킬 때 뚜껑을 꽉 조여서 고정시켜 주었어야 했는데, 뚜껑을 제대로 닫아주지 않았다. 이로 인한 내부 압력의 변화가 설탕용액이 올라오지 않은 이유들 중 하나인 것 같다.
또한, 간이 삼투압계에서의 높이는 서서히, 매우 느린 속도로 증가한다. 그런데 첫 번째 실험에 실패한 후 두 번째 실험을 진행하느라 실험의 시간이 부족했기 때문에 충분한 시간을 두고 높이의 변화를 관찰하지 못했다. 높이 변화가 일정시간 없어져 실험을 멈추었지만, 시간을 조금 더 주고 관찰했다면 높이가 더 높게 측정되었을 것이라고 생각한다.
그 외에도 간이 삼투압계에서 실험할 때 증류수가 아닌 수돗물을 사용한 것, 저울의 눈금이 0.0단위까지밖에 측정을 못해주었기 때문에 정확한 설탕의 양을 계량하지 못한 것 등을 생각해 볼 수 있다.
오차율이 매우 크고 측정이 힘든 실험이었지만 이와 같은 오차의 원인들을 줄여나가는 방향으로 실험한다면 오차율을 크게 줄일 수 있을 것이라 생각한다.
5. Reference
[1] 당도에 따른 삼투압 실험 예비레포트
[2] William L. Materton, <일반화학>, 사이플러스, 2010

키워드

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