안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
Q. 니트로화•니트로소화 과정으로 발생하는 질산염이 시중에서 파는 질산인가요?
ㅇ니트로화와 니트로소화 과정으로 발생하는 질산염이 시중에서 파는 질산과 같은지 궁금하시군요. 시중에서 파는 '질산'은 일반적으로 '질산(HNO3)'을 의미합니다. 하지만 니트로소화 과정으로 발생하는 질산염은 질산염(NO3-)을 포함한 화합물들을 의미해요. 쿠팡에 '질산'이라고 적혀 있는 제품이 정확히 어떤 형태인지는 제품 설명을 더 자세히 봐야 알 수 있겠지만, 보통은 질산 자체보다는 질산염을 찾으시는 것 같아요.학교에 있는 질산염(질산칼륨, 질산나트륨 등등)을 활용하는 것도 가능합니다. 이 질산염들을 물에 희석해서 사용하면 니트로소화 과정으로 발생하는 질산염과 유사한 효과를 얻을 수 있어요. 식물(상추)에 적용해서 생장 속도를 관찰하려는 실험이라면 질산염을 활용할 수 있습니다.다만, 몇 방울 정도 넣어야 하는지는 조금 더 고민해봐야 해요. 너무 과도한 양을 사용하면 식물에게 해로울 수 있으니까요. 일반적으로 질산염을 식물에 사용할 때는 약한 농도로 시작하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 1리터의 물에 질산염을 아주 소량, 예를 들어 1g 이하로 희석해서 사용하는 것이 안전할 거예요. 이렇게 희석한 용액을 상추에 적용하면서 상태를 관찰해보세요. 필요에 따라 농도를 조금씩 조절해 나가면서 실험을 진행하면 될 것 같아요.
Q. 질산화 박테리아가 암모니아를 변환할 때 생기는 질산염은 어떤 질산염인가요?
질산화 박테리아가 암모니아를 변환할 때 최종적으로 생성되는 질산염은 특정한 금속과 결합된 것이 아니라, 그냥 질산 이온(NO₃⁻) 자체를 말해요. 이 질산 이온이 환경에 존재하는 다양한 금속 이온과 결합하여 질산 칼륨이나 질산 나트륨 같은 다양한 질산염을 형성할 수 있는 거예요. 그러니까 질산화 박테리아가 만드는 질산염은 특정한 하나의 화합물을 의미하는 게 아니라 질산 이온 자체를 의미한다고 생각하면 돼요. 너무 걱정하지 말고, 질산 이온이 형성된다고 이해하면 돼요.
Q. 질산염을 물에 녹이면 질산 이온이 생기나요?
네, 질산염을 물에 녹이면 질산 이온이 생깁니다. 예를 들어, 질산 칼륨이나 질산 나트륨을 물에 넣으면 이들이 해리되어 각각 칼륨 이온과 질산 이온, 나트륨 이온과 질산 이온으로 분리됩니다. 그러니 실험에서 질산 이온이 필요하다면 질산염을 물에 녹이는 방법이 맞습니다. 도움이 되었으면 좋겠어요.
Q. 중금속 스탠다드 만드는 방법 알려주세요
ㅇ중금속 스탠다드를 만드는 방법에 대해 궁금하신가 보네요. 중금속에 대해 배우셨지만, 스탠다드는 조금 다르게 다루어야 해서 혼란스러울 수 있어요. 우선 스탠다드를 만드는 방법에는 두 가지가 있는데요, 부피법과 무게법이 있습니다. 특히 무게법에 대해 잘 모르신다고 하셨는데요, 무게법을 좀 더 쉽게 설명해드릴게요.무게법은 말 그대로 정확한 양의 중금속을 무게로 측정해서 사용하는 방법이에요. 이를 통해 정확한 농도의 스탠다드를 만들 수 있어요. 방울수를 이용하기보다는, 아주 정밀한 저울을 사용해 중금속의 무게를 정확히 측정하는 것이 중요해요.예를 들어, 100 µg/ml의 농도를 가진 50 ml의 스탠다드를 만들고 싶다면, 우선 5 mg (5,000 µg)의 중금속을 저울로 정확히 측정해요. 이 측정한 중금속을 50 ml의 용매에 녹이면 100 µg/ml의 스탠다드 용액을 얻을 수 있답니다.그리고 필요한 농도의 스탠다드를 만드는 과정에서 희석법을 사용할 수 있어요. 예를 들어, 100 µg/ml의 스탠다드를 10배 희석하면 10 µg/ml의 용액이 되고, 이것을 다시 10배 희석하면 1 µg/ml의 용액이 되죠. 이렇게 하면 원하는 농도의 스탠다드를 단계별로 쉽게 만들 수 있어요.좀 더 자세히 말하자면, 100 µg/ml의 스탠다드를 50 ml 만들고, 이 용액에서 5 ml를 취해 50 ml로 희석하면 10 µg/ml의 농도를 얻을 수 있어요. 그리고 다시 이 용액에서 5 ml를 취해 50 ml로 희석하면 1 µg/ml가 되겠죠. 이런 방식으로 0.1 µg/ml, 0.01 µg/ml의 농도도 만들 수 있어요.이렇게 부드럽게 스탠다드를 만드는 방법을 설명해 보았어요. 조금 더 쉽게 다가갈 수 있었기를 바라요. 도움이 되셨으면 좋겠어요.
Q. 이 과정에서 교반기를 대체할 수 있을 만한 실험도구가 있을까요?
ㅇ우선, '미세 플라스틱을 얻기 위하여 화장품과 증류수를 교반기에 넣고 희석시킨 후 깔때기에 거른 다음에 거름종이에서의 물기가 마르도록 하루 동안 말린 후 미세플라스틱을 얻는다'는 방법을 사용하실 예정이라고 하셨는데요. 쿠팡에 교반기를 검색해보니 해외배송이라 너무 늦게 오기도 하고 가격이 예산을 넘을 것 같아 부담스럽다고 하셨죠. 이 과정에서 교반기를 대체할 수 있는 실험도구로는 몇 가지를 고려해볼 수 있습니다.먼저, 손으로 직접 저어주는 방법이 있습니다. 비커나 큰 용기에 화장품과 증류수를 넣고 막대나 스푼으로 꾸준히 저어주는 것이죠. 이 방법은 시간이 오래 걸릴 수 있지만, 예산을 절약할 수 있는 장점이 있습니다.또 다른 방법으로는 전동 드릴에 교반용 비트를 장착하여 사용하는 것입니다. 전동 드릴은 상대적으로 저렴하게 구입할 수 있고, 교반용 비트를 사용하면 교반기와 유사한 역할을 할 수 있습니다. 이 방법은 빠르고 효과적으로 혼합할 수 있어 추천드립니다.마지막으로, 교반기를 구입할 계획이라면, 실험용 소형 교반기를 추천드립니다. 소형 교반기는 휴대가 간편하고 가격도 비교적 저렴한 편입니다. '미니 마그네틱 교반기'나 '저속 교반기' 같은 제품을 찾아보시면 도움이 될 것입니다. 이러한 제품은 사용이 간편하고 실험에 적합한 크기와 기능을 갖추고 있습니다.이런 방법들을 고려해 보시고, 실험을 성공적으로 진행하시길 바랍니다.