활성탄을 이용한 염료 흡착속도 결정 결과 레포트 [논문참고, A+ 1등]

소개

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목차

1. Abstract

2. Experiment
1) 실험 기기
2) 실험 방법

3. Result & Discussion
1) Result
2) Discussion

4. Conclusion

본문내용

화학반응에서 동적인 연구는 특정 반응물 또는 생성물의 농도를 관찰하며 얼마나 빨리 생성되거나 소모되는지 확인한다. 반응 후, 침전물이 생성되면 질량을 측정하고 기체가 생성된다면 부피나 압력을 측정함으로써 확인할 수 있다. 하지만, 반응이 진행되면서 다른 단계의 생성물을 생성하지 않은 경우에는 이러한 동적인 움직임을 확인하기 어렵다. 본 실험에서 진행하는 흡착반응의 경우가 이것이다. 이러한 경우에는 분광학을 이용할 수 있다. 모든 분자는 분자에 어떤 종류의 결합이 있는지에 따라 빛과 상호작용해 빛을 흡수하거나 방출 또는 산란한다. 즉, 반응이 진행됨에 따라 변화하는 빛을 이용해 반응을 관찰할 수 있는 것이다.

이번 실험 ‘활성탄을 이용한 염료 흡착속도 결정’ 실험은 분광학을 이용해 반응을 관찰하는 실험으로, 이미 농도를 알고 있는 용액에 활성탄을 넣어 교반해 흡착반응을 진행시키는 실험이다. 결론적으로 흡착반응을 통해 농도의 변화가 생긴 용액의 흡광도를 측정해 농도를 측정한 뒤 흡착속도 상수를 구하는 것이 목적인 실험이다. 실험은 증류수 1L에 염료를 50ppm의 농도로 제조하고 최초 흡광도를 측정한 뒤, 활성탄 100ppm을 넣어 흡착반응을 진행한다. 흡착반응이 진행됨에 따라 변화하는 흡광도를 측정해 용액의 농도 변화를 관찰한다.

이번 실험은 사용 가능한 기구 및 시간의 제한으로 Acid-Blue만을 이용해 실험을 진행했다. 용액의 초기 흡광도를 Lambert-Beer’s Law에 대입해 몰 흡광계수를 계산한 뒤, 이를 이용해 측정 시간별로 용액의 농도를 구해주었다. 이를 통해 흡광도와 농도간의 관계를 파악할 수 있었으며, Lambert-Beer’s Law는 아래와 같다.

참고자료

· ‘22년도 1학기 화공기초 이론 및 실험 실험노트
· “일반화학, GENERAL CHEMISTRY, 제 1판(초판) p.228~234,”
· 최진일, 윤중수, 2017
· MSDS
· “흡착 과학공학과 흡착제”, 임재석, 임광, 내하출판사
· “흡착제 그 원리와 응용”, Raiph T Yang, 지구문화사
· 주 그린활성탄소-활성탄