흡착

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험고찰
7. 사용기호
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목 : 흡착

2. 실험 목적 :
① 일정한 농도에서 흡착제의 양을 변화시켜 흡착량을 측정하여 흡착 평형정수와 흡착기구를 규명함으로써 흡착원리를 이해하고자 한다.
② 식초산수용액에서 초산이 활성탄에 흡착되어 초산수용액과 평형에 있을 때의 용액의 농도와 흡착된 초산의 양 사이에 평형관계가 성립하는 것을 확인한다.
③ 수용액으로부터 아세트산이 활성탄에 흡착할 때의 Langmuir, Freundlich의 흡착 등온식을 결정한다.

3. 실험 이론
(1) 흡착(Adsorption)
경계면에 특정한 물질이 축적되어 농도가 증가하는 현상이다. 흡착 세기가 강하면 높은 온도에서도 많이 흡착되지만, 약하게 흡착된 분자는 온도가 높아지면 바로 탈착한다.
- 흡착제(Adsorvent) : 흡착제는 기체나 액체의 분자들이 흡착되는 고체 물질이다. 비표면적이 넓고 화학적으로 안정한 물질이 우수한 흡착제이며 종류로는 활성탄, 제올라이트, 실리카겔, 활성 알루미나 등이 존재한다.
- 흡착질(Adsorbate) : 흡착이 되는 목적성분을 말한다.
- 흡착계(Adsorption system) : 흡착제와 흡착질의 조합을 말한다.
- 흡수(Adsorption) : 흡수 원자 또는 분자가 하나의 상으로 균일하게 확산하는 공정이다. 흡착과 다른 점으로 경계면에만 농축되지 않고 투과 확산되어 계 전체의 농도가 증가한다.
- 수착(Sorption) : 흡착과 흡수가 동시에 일어나거나 경계면이 애매하여 두 현상을 명확하게 구별하기 어려울 때를 말한다.
- 탈착(Desroption) : 경계면에서 흡착된 물질의 농도가 감소하는 현상을 말한다.

(2) 물리흡착(Physical Adsorption), 화학흡착(Chemical Adsorption)
- 물리흡착
흡착질이 분자간의 인력에 의해 흡착제 표면 가까이 흡착되어진 상태를 말한다. 약하게 흡착된 분자는 용액의 농도 변화나 그다지 높지 않은 온도와 저압에서 수증기 등으로 쉽게 짧은 시간에 탈착, 재생될 수 있기 때문에 가역적이라고 본다.
- 화학흡착
흡착제와 흡착질 간에 전자의 이동이 일어나며 그 결과 화학적 화합물이 형성되기 때문에 비가역적이라고 보는데 탈착시키기 위해서는 고온에서 장시간 수성가스 등과 접촉시켜야 한다.
아래는 물리흡착과 화학흡착의 특징에 대해 나타낸 표이다.

참고 자료

전학제, 서곤, 촉매개론 제 4판, 도서출판한림원(2002), p15 (흡착)
고완석 외 4명, 단위조작 제3판, 普文堂(2014), P533 (흡착, 흡착제, 흡착질, 흡착계, 흡수, 수착)
박영태, 활성탄기술, 동화기술(2007), p16-18 (흡착제)
서곤, 개정판 촉매 첫걸음, 전남대학교 촉매연구소(2008), p36~41 (물리흡착, 화학흡착)
김영철 외 8명, 촉매첫걸음, 전남대학교 출판부(2003), P32-35 (온도에 따른 흡착과 탈착)
유정홍, 활성탄독본, 동화기술(2005) P. 68-70 (기상흡착, 액상흡착)
김영철 외 8명, 촉매첫걸음, 전남대학교 출판부(2003), P36 (평형흡착)
고완석 외 4인 공편저, 단위조작 제 3판, 보문당(2001), p535 (흡착 과정)
Wikipedia, “Activated carbon”, https://en.wikipedia.org/wiki/Activated_carbon, (2021.08.24)
서곤, 촉매첫걸음, 전남대학교출판부(2008), p33~35 (흡착에 영향을 미치는 인자)
서곤, 개정판 촉매 첫걸음, 전남대학교 촉매연구소(2008), p42~52 (흡착 등온선)
고완석 외 4인, 단위조작 제 3판, 보문당(2001), p539~540 (Langmuir, Freundlich 흡착등온식)
서곤, 개정판 촉매 첫걸음, 전남대학교 촉매연구소(2008), p49~51 (BET 흡착등온식)
MSDS, “수산화나트륨”, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/ (2021.09.26)
Wikipedia, “Acetic acid”, https://en.wikipedia.org/wiki/Acetic_acid (2021.09.07)
MSDS, “페놀프탈레인”, https://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo/ (2021.09.26)