삼투압(osmotic pressure) 이란?

 

1. 삼투 (osmotic) 정의

 

서로 다른 농도를 가진 두 용액 사이를 반투과성막으로 막아놓았을 때,

용매분자(물 또는 용매)가 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동하는 현상을 말한다.

 

삼투 현상은 에너지를 가하지 않아도 농도의 차이만 있다면 저절로 일어난다.

 

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2. 삼투압 (滲透壓, osmotic pressure)

 

'삼투 현상으로 발생하는 압력'을 삼투압(osmotic pressure)이라고 정의내릴 수 있다.

 

삼투 현상이 일어나는 원인은 액체 간 압력 차이이며, 시간이 흐르면 액체들의 농도 차이가 줄어들며 안정화 된다.

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설탕물로 예시를 들어보자.

 

① 수용액에서는 물(용매)이 설탕(용질)을 수화시키기 위해 둘러싸고 있다.

 

② 설탕물 농도가 높을수록 녹아있는 설탕의 분자 수가 많아, 그것들을 용해하하는데 소진되는 물 분자 수가 많다.

 

③ 즉, 농도가 높을수록 자유로운 물 분자의 개수가 줄어들고, 반투막에 충돌하는 횟수도 줄어들어 상대적인 압력도 줄어든다.

 

④ 따라서, 발생하는 압력차로 인해 상대적 자유로운 저농도의 물(용매)이 농도가 높은쪽으로 이동하게 된다.

 

⑤ 이 때 물의 이동으로 인해 높이차(h)가 발생가 발생하며, 양쪽의 액체 높이를 같게 하기 위해 용액에 가하는 압력의 크기를 삼투압이라고 한다.

 

 

3. 역삼투 (Reverse Osmosis)

 

역삼투란 용액에 삼투압보다 큰 에너지를 투입하면, 반대로 용매가 높은 농도에서 낮은 농도 쪽으로 이동하는 현상이다.

 

주로 해수 담수화나 정수기의 정수 과정에서 이 현상을 이용한다.

 

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