삼투현상이란?

일상 생활에서 흔히 볼 수 있는 현상으로 어떤 용액의 농도가 다른 두 용액 사이에 반투막(SEMIPERMEABLE MEMBRANE)을 설치하면 농도가 낮은 쪽에서 농도가 진한쪽으로 용액이 점차적으로 이동하게 되는 현상을 삼투 현상이라 합니다.
 
여기에서 반투막이라 함은 용매(SOLVENT)는 자유로이 통과시키지만 용질(SOLUTE)은 통과 시키지 못하는 성질을 지닌 막을 말합니다.

이 삼투현상의 예를 든다면 배추를 소금물에 절이면 배추속의 수분은 급격히 소금물 쪽으로 이동하게 되어 배추의 부피가 감소되며, 이것은 소금물의 농도가 진함으로 인해 배추속의 수분이 삼투현상을 일으켜 급격히 이동하기 때문입니다.

이러한 현상을 통틀어 삼투현상(OSMOSIS DEVELOPMENT)이라 합니다.
 
 
역삼투란?

농도가 다른 두 용액 사이에서 발생되는 용액의 이동 현상은 어느 한계점에 도달하게 되면 양용액 사이에 평형을 이루게 됩니다.

이 한계점은 농도가 진한쪽의 용액과 농도가 희박한 용액사이에서 더 이상의 용매의 이동이 없는 상태이며, 이것은 삼투현상으로부터 발생된, 이동된 용매의 수두압력과 계속적으로 삼투하려는 용액의 압력이 평형을 이루기 때문이며, 이 삼투 현상에 의하여 얻어진 농도가 진한쪽의 수두압력을 삼투압(OSMOTIC PRESSURE)이라 합니다.

만일 이 삼투압보다도 더 큰 압력을 농도가 진한 용액에서 가한다면, 반투막을 통과하는 용액은 용질이 제외된 순수한 용액의 이동현상이 발생될 것이며, 이 때의 현상을 역삼투라 합니다.

이 역삼투는 과학적인 방법으로 특수 제작된 반투막(MEMBRANE)을 이용한 상태에서 나타나는 삼투 현상보다 더 큰 압력을 인위적으로 농도가 높은 용액에 가하여 삼투 현상의 반대 방향으로 용액의 흐름을 유도하는 기술적 장치이며, 이 장치를 역삼투 장치(REVERSE OSMOSIS SYSTEM)라 합니다.

참고적으로 바닷물의 경우- 삼투압은 375 PSIG, 담수의 경우에는 5~30 PSIG로 추정되고 있습니다. 
 
　
 
 
삼투압이란?
 
삼투에 의해 나타나는 압력으로 용매는 통과시키나 용질은 통과시키지 않는 반투막을 고정시키고, 그 양쪽에 용액과 순용매를 따로 넣으면, 용매의 일정량이 용액 속으로 침투하여 평형에 이르는데, 이 때 반투막의 양쪽에서 온도가 같지만, 압력에 차이가 생기는 압력차를 말한다. 삼투압 현상은 1867년 독일의 화학자 M. 트라우베가 발견하였고, 1877년 페퍼가 처음으로 측정하였다.
 

페퍼는 페로시안화구리의 침전막을 가진 질그릇 통(筒)을 써서 설탕 수용액의 삼투압을 측정하고, 삼투압이 온도에 비례한다는 것을 발견하였다. 그 후 1886년 J. H. 반트호프는 삼투압의 원인은 용액 속에 녹아 있는 물질의 분자가 기체분자와 같은 법칙으로 운동하여 반투막에 압력을 미치기 때문이라 생각하고, 이 현상을 이론적으로 설명하였다.
 
 즉, 삼투압을 P 기압, 용질 n mol을 용해하는 용액의 부피를 Vℓ, 용액의 절대온도를 T, 기체상수를 R라 하면, 용액의 농도가 그다지 크지 않은 범위에서 PV = nRT 라는 식이 성립된다. 이 식은 이상기체의 상태방정식과 같은 형이며, 이 유사성으로부터 반트호프가 이끌어낸 것이다. 이 식은 전해질인 수용액의 경우는 보정값 i 가 필요하며, PV = inRT라는 식이 적용된다. i 는 1보다 큰 상수이며, 그 값은 물질의 종류와 농도에 따라 변한다.
삼투압을 측정함으로써 용질의 분자량을 정하거나, 분자량을 아는 물질의 용액 속에서의 해리도를 구할 수가 있다. 특히 고분자 물질의 분자량을 결정하는 데는 삼투압을 이용하는 일이 많다. 생물의 원형질막은 일종의 반투막이며, 삼투압은 생물현상에서도 중요한 의의를 지니고 있다.