화공실2 흡착 결과보고서

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험결과
6. 실험고찰
7. 사용 기호
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목: 흡착
2. 실험 목적:
1) 일정한 농도에서 흡착제의 양을 변화시켜 흡착량을 측정하여 흡착 평형정수와 흡착기구를 규명함으로써 흡착 원리를 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 : 흡착은 물체의 계면에서 농도가 주위보다 증가하는 현상으로 기상,용액 등의 균일상으로부터 기체 혹은 용질분자가 고체표면과 액상의 계면에 머물게 되는 현상.
흡착질(adsorbate)이란 흡착되는 성분을 말하고, 흡착제(adsorbent)란 흡착이 되는 표면을 제공하는 물질이다. 연구법으로 등온 흡착, 비열측정, scattering법 등이 있다. 흡착은 물리적 흡착과 화학적 흡착으로 나뉘는데, 물리적 흡착은 주로 피흡착 분자와 흡착제 표면을 구성하고 있는 원자 사이의 Van der Waals force나 정전기력에 기인하는 약한 상호 작용력에 의한 결합이다. 흡착과정은 발열현상이기 때문에 낮은 온도에서 더 활발히 일어난다.
흡착의 메커니즘
(1) 유기 물질이 물을 통해 고액 경계면까지 이동한다.
(2) 유기 물질이 흡착제의 대세공, 중간세공으로 확산한다.
(3) 확산된 유기 물질이 흡착제의 미세 공극의 표면 위에 흡착된다.
위의 3단계 중 3번째 단계는 반응 속도가 굉장히 빠르므로 흡착은 1,2번째 단계예 의하여 제한을 받게 된다.
2) 활성탄
활성탄은 숯을 가스 또는 약품으로 활성화시틴 다공성 탄소를 간단히 정의한다. 활성탄은 표면에 산화기와 무기 불순물이 약간 존재하는 대신 수산화기가 없어서 물을 싫어하는 비극성(소수성)이다. 따라서 전처리 공정에서 수분을 일부러 제거하지 않아도 흡착에 큰 영향을 미치지 않으며, 다공성 구조로 인한 큰 비표면적 때문에 비극성분자와 약한 극성 유기분자를 많이 흡착하게 된다.

참고자료

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· 서곤, 촉매첫걸음, 전남대학교 촉매연구소, 전남대학교출판부(2003), 34p (흡착의 메커니즘)
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· 임 굉, 흡착공학과 과학, 두양사(2004), 22~27p(물리흡착과 화학흡착)
· Warren L.McCabe 외 2명, McCabe의 단위조작 제7판, McGrawHill Education(2017), p704, (기상흡착, 액상흡착)
· 서곤, 촉매첫걸음, 전남대학교 촉매연구소, 전남대학교출판부(2003), 35p (흡착에 영향을 미치는 인자)
· 촉매첫걸음,서곤, 전남대학교 촉매연구소, 전남대학교출판부(2003), p 46 ~ 52 (Langmuir 등온흡착선)
· 고완석 외 4인 공편저, 단위조작 제 3판, 보문당(2001), p538~40 (Langmuir의 흡착등온식)
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· Wikipedia, “Phenolphthalein”, https://en.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalein (2023.10.06)