본 연구에서는 중등학교에서 가르치는 두 유형의 산-염기 모델에 대한 고등학교 과학영재 학생들의 모델 인지 수준을 분석하였다. 학생들의 모델 인지 수준을 알아보기 위하여 산-염기 반응과 산과 염기의 해리와 관련된 12개의 문항으로 구성된 설문지를 개발하였다. 연구 대상자는 2개의 과학영재학교에서 95명의 학생들이었다. 설문 분석 결과, 두 모델의 일치 상황, 불일치 상황, 설명할 수 없는 범위의 상황에서 모델 인지 수준은 6가지로 분석되었다. 산-염기 반응의 문항에서는 가장 많은 비율의 학생들이 두 모델을 모두 이해하는 수준이었고, 산과 염기의 해리 문항에서는 두 모델을 이해하고, 한 모델이 갖는 한계를 인식하는 '인지된 이그노런스'만 인식하는 수준이었다. 그러나 두 모델이 갖는 한계도 인식하고, 모델이 설명하지 못하는 범위인 '미인지된 이그노런스'까지 모두 인식한 학생은 단 1명 뿐이었다. 이를 통해 과학영재 학생들의 모델 인지 수준을 높이기 위한 교육적 노력이 필요함을 주장하였다.
본 연구는 3가지 산-염기 모델의 관계에 대한 화학교사들의 인식을 알아보았다. 또한 모델의 관계에 대한 인식이 각 모델에서 사용되는 개념에 대한 해석에 어떠한 영향을 주는지를 알아보았다. 교사의 인식과 해석을 알아보기 위해 24명의 화학교사를 대상으로 설문지와 면담이 진행되었다. 분석 결과, 대부분의 화학교사들은 3가지 모델을 확장적 포함 관계로 인식하였다. 이러한 인식은 교과서의 서술과 관련이 있다. 이러한 모델의 관계에 대한 인식은 각 모델의 산, 염기 개념을 해석하는 과정에 영향을 주었다. 본 연구를 통해 화학교사들이 다양한 모델의 역할을 아는 것이 필요하다고 주장하였다.
본 연구에서는 중등학교에서 가르치는 두 유형의 산-염기 모델에 대한 화학 교사들의 인지 수준을 분석하였다. 이를 위하여 각 모델이 가지는 '이그노런스'를 분석한 선행 연구를 토대로, 교사들의 인지를 알아보는 설문을 개발하였다. 설문은 두 모델에 대한 불일치 상황을 제시한 산과 염기 반응에 관련된 문항과 산과 염기 해리와 관련된 문항 등 2문항이었다. 연구 대상자는 15명의 화학 교사들이었으며, 설문 분석 결과, 4가지 수준으로 교사의 인지가 분석되었다. 4가지 수준은, 모델을 모르는 경우, 한 모델만 이해하는 경우, 두 모델을 이해하고, 한 모델의 '이그노런스'를 지각하는 경우, 두 모델을 이해하고 두 모델의 '이그노런스'를 지각하는 경우였다. 가장 큰 비율의 교사들은 두 모델을 이해하고, 한 모델의 '이그노런스'를 인지하는 경우였다. 그러나 두 모델을 이해하고 두 모델의 '이그노런스'를 지각하는 경우의 비율은 매우 적었다. 이를 통해 모델과 '이그노런스'에 대한 화학교사들의 인지 수준을 높이기 위한 노력이 필요함을 주장하였다.
토양의 산중화 반응 결과로 나타나는 염기성 양이온의 유실과 Al의 가동성 증가는 산림 쇠퇴징후가 나타난 대기오염 지역의 공통된 특징이다. 따라서 산림토양의 산성화 민감도를 결정짓는 산중화 반응을 보다 용이하게 평가하기 위하여 토양산성도 인자를 이용한 산중화 반응 예측모형을 개발하였다. 조사대상지인 남산, 강화, 울산, 홍천의 토양산성도는 동일 지역순으로 높았으며(P<0.05), 이는 토양칼럼 실험에서 추가 산유입($16.7mmol_c/kg$)에 대한 지역별 총 산중화능($ANC_H$)과 상반된 결과였다. 모든 지역에서 염기치환과 Al 용해가 주된 산중화 기작이었으며, 총 산중화능이 낮은 지역일수록 염기치환 산중화능은 낮은 반면 Al 용해 산중화능이 높게 발휘되었다. 황산이온 흡착에 의한 산중화능은 대조지역인 홍천에서 가장 높았으나 산중화율은 6.4%로 매우 낮은 수준이었다. 토양산성도 인자를 이용하여 토양산중화 반응을 예측하기 위한 단순회귀모형과 다중회귀모형의 수정결정계수는 각각 0.52(P<0.04)와 0.89(P<0.01) 이상으로 이들 회귀모형이 토양산성화 민감도와 관련된 산중화 반응을 예측하는데 보다 용이하게 활용될 것으로 판단되었다.
이 연구는 산·염기 반응의 준미시적 표상화 과정에서 학생들이 부딪치는 문제점을 파악하는 것이다. 이를 위하여 다양한 산·염기 모델을 학습한 고등학교 3학년 이과 학생들 30명을 선정하였다. 학생들의 준미시적 표상화 능력을 파악하기 위하여 한 종류의 용질과 용매 상황, 두 종류의 용질과 용매 상황, 용매가 물인 경우와 물이 아닌 경우 등 다양한 맥락의 9 문항을 개발하였다. 모든 문항에서 화학변화 개념의 결여가 지속적으로 나타났다. 수용액 상황과 비수용액 맥락에서, 암모니아를 용질이나 용매로 제시한 문항에서 화학결합 개념의 결여 빈도는 높았다. 그리고 이온화도 개념 결여의 비율도 매우 높았다. 따라서 화학 교사들은 다양한 산·염기 문제를 푸는 상황에서 학생들이 부딪치는 어려움을 분석함으로써 학생들의 준미시적 표상화 능력을 높여줄 수 있다는 것을 알아야 한다.
이 연구에서는 2009 개정교육과정의 화학I 교과서 4종과 화학II 교과서 4종, 2015 개정교육과정의 화학I 교과서 9종과 화학II 6종의 교과서에 제시된 산·염기 모델에 관련된 표상을 분석하였다. 교과서에 제시된 표상의 문제점은 정의 표현의 문제와 논리사고 표현의 문제로 구분하였다. 연구 결과, 화학평형의 개념이 없어서 2009 개정교육과정의 화학I 교과서에서는 브뢴스테드-로우리 산·염기 정의에서 가역반응의 표상에 문제가 있었지만, 이러한 문제는 화학평형 개념이 포함된 2015 개정교육과정의 화학I 교과서에서도 지속되는 것으로 나타났다. 논리사고 표현은 입자 종류 보존논리, 조합논리, 입자 수 보존논리, 비례논리 등이 있다. 2009 개정교육과정 화학I 교과서에서는 논리사고와 관련된 표상의 문제가 적었지만, 2015 개정교육과정의 교과서에서는 논리사고와 관련된 표상의 문제가 많이 발견되었다. 따라서 교육과정이 개정되면서 산·염기 모델에 관련된 교과서의 표상들이 학생들의 이해에 도움을 줄 수 있는 방향으로 변화될 필요가 있다.
The carbon sample "O", phosphoric acid-activated carbon "OP", zinc chloride-activated carbon "OZ", and two steam activated carbons "OS" and "OS2" with different burn-off of 25% and 58% respectively, were prepared from olive stones. The textural properties were determined from the results of nitrogen adsorption at 77 K and by analyzing these results through the application of different adsorption models. The chemistry of the carbon surfaces was determined from the base neutralization capacities, acid neutralization capacity and surface pH. The sorption of $Pb^{2+}$ ions on to the carbons prepared was followed under dynamic and equilibrium conditions. The differences between the values of the textural parameters were attributed to the inapplicability of some adsorption models and to the heterogeneity of the microporous carbons. The sorption of $Pb^{2+}$ ions is favored on carbon and activated carbons. However, chemically activated carbons are more effective compared with steam-activated ones. The sorption of $Pb^{2+}$ ions were related to the chemistry of the surface rather than to the textural properties.
Surface complexation models employ mass law equations to describe the reaction of surface functional groups with ions in the solution and also Gouy-Chapman theory to consider the electrostatic effects in the surface reactions. In current surface complexation models, however, the coulombic factors used are not wholly consistent with the Gouy-Chapman model of the surface. This study was to provide the derivation of the coulombic term usually employed and then a revised coulombic term completely consistent with Gouy-Chapman Theory. The electrical potential energy. zF${\psi}$, in current surface complexation models is not consistent with the Gouy-Chapman theory with the potential gradient close to the charged surface but with the Donnan model with the uniform potential. Even though the new coulombic factor yielded lower surface potential, it provided worse fits for acid-base titration data of the goethite suspensions.
Water-soluble polyethyleneimine (PE) derivatives containing nucleic acid bases and hydrophilic amino acids such as homoserine (Hse) and serine were prepared by the activated ester method as nucleic acid models. From spectroscopic measurements, the polymers were found to interact with DNA accompanied by an induction of conformational change. Hypochromicity in UV spectra indicated that a stable polymer complex was formed between poly (A) with PEIHse-Ura by complementary hydrogen bonding with equimolar nucleic base units (adenine:uracil=1:1). The induced conformation of DNA by the interaction with the polymer containing uracil and homoserine (PEI-Hse-Ura) was concluded to be a super triple helical structure. The formation of the polymer complex, DNA: PEI-Hse-Ura, was found to be affected by the presence of metal ions such as $Ca^{2+}\;and\;Cu^{2+}$.
In the current study, we investigated the longitudinal association between dietary acid load and the risk of insulin resistance (IR) in the Tehranian adult population. This longitudinal study was conducted on 925 participants, aged 22~80 years old, in the framework of the third (2006~2008) and fourth (2009~2011) phases of the Tehran Lipid and Glucose Study. At baseline, the dietary intake of subjects was assessed using a validated semi-quantitative food frequency questionnaire, and the potential renal acid load (PRAL) and net endogenous acid production (NEAP) scores were calculated at baseline. Fasting serum insulin and glucose were measured at baseline and again after a 3-year of follow-up; IR was defined according to optimal cut-off values. Multiple logistic regression models were used to estimate the risk of IR according to the PRAL and NEAP quartile categories. Mean age and body mass index of the participants were 40.3 years old of $26.4kg/m^2$, respectively. Mean PRAL and NEAP scores were -11.2 and 35.6 mEq/d, respectively. After adjustment for potential confounders, compared to the lowest quartile of PRAL and NEAP, the highest quartile was accompanied with increased risk of IR [odds ratio (OR)=2.81, 95% confidence interval (CI)=1.32~5.97 and OR=2.18, 95% CI=1.03~4.61, respectively]. Our findings suggest that higher acidic dietary acid-base load, defined by higher PRAL and NEAP scores, may be a risk factor for the development of IR and related metabolic disorders.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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