도르네 변경

도르네 변경 (Dorn effect)은 서로 다른 농도의 전해질 용액이 접촉할 때 발생하는 전기화학적 현상이다. 일반적으로 두 용액 사이에 전위차가 발생하며, 이 전위차는 용액의 농도 차이, 이온의 이동 속도, 그리고 계면의 특성에 따라 달라진다.

도르네 효과는 1878년 독일의 물리학자 프리드리히 에른스트 도른(Friedrich Ernst Dorn)에 의해 처음 발견되었다. 그는 서로 다른 농도의 염산 용액을 담은 두 개의 용기 사이에 다공성 막을 설치하고, 막을 통해 용액이 확산될 때 전위차가 발생하는 것을 관찰했다.

도르네 효과는 콜로이드 화학, 생물학적 시스템, 그리고 전기화학 센서 등 다양한 분야에서 응용될 수 있다. 예를 들어, 세포막을 통한 이온의 이동이나, 전기화학적 농도 구배를 이용한 에너지 생성 등에 도르네 효과가 관여한다. 또한, 도르네 효과를 이용한 센서는 특정 이온의 농도를 측정하는 데 사용될 수 있다.

도르네 효과의 크기는 다음 식으로 근사적으로 표현될 수 있다.

ΔV = (RT/zF) * ln(a1/a2)

여기서 ΔV는 전위차, R은 기체 상수, T는 절대 온도, z는 이온의 전하량, F는 패러데이 상수, a1과 a2는 각각 두 용액의 이온 활성도를 나타낸다.