막 분리 실험 결과 보고서

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 실험고찰
7. 사용기호

본문내용

막 분리 실험

실험목적
1. 에너지 소비가 적은 역삼투막을 이용하여 무기물(, 등)을 분리하여 농도, 온도, 압력에 따른 분리공정을 이해한다.
2. Pusch 모델을 이해하고 실험에서 도출된 결과를 Pusch 모델에 적용한다.

실험이론
1) 막(Membrane) 분리 공정
일반적으로 분리(Filtration)란 유체로부터, 즉, 기체 및 액체로부터 2 종류 이상의 요소, 성분을 분리하는 것을 의미하는데, 일반 필터의 개념은 유체로부터 용해되지 않은
입자(고체)를 분리하는 것을 말한다. 반면에 Membrane filter의 개념은 일반여과의 개념보다 훨씬 더 미시적인 부분에 있어서 액체에 용해되어 있는 용질(Dissolved solids)
이나 혼합기체의 분리까지도 가능한 특별한 기능이 포함되어 있다. Membrane 분리 공정이 일반 여과 공정과 대별될 수 있는 점은 단적으로 말해서 다음과 같이 설명할 수 있다.

- 반투과성(Semipermeable)과 선택 분리기능(Perm-selectivity)을 가지며
- Sub-micron 크기에서 분자량 크기 영역의 범위까지 분리/분획할 수 있는 기능과
- 유체중 기-고, 액-고 분리는 물론, 기-기, 기-액, 액-액의 분리가 가능한 여과공정

Membrane(막)은 이론적으로는 다음과 같이 정의된다.
- 두 개의 삼차원상을 분리시키고 있는 상(Phase)로서 상(막)의 물리화학적 성질에 의해 물질 및 에너지의 교환 속도가 결정되는 제 3의 상이다.
- 막은 모든 이동현상의 저항이 총 집중되어 있는 것을 말하는데, 그 저항은 물질에
따라 선택적으로 다르고, 따라서 각 물질별로 이동속도가 다르며 이로 인해 물질
의 분리가 일어난다고 볼 수 있다.
간단히 이야기해서 막은 처리 대상물질과의 친화성 및 확산속도의 차이에 의해서 물질을 분리, 분획할 수 있는 분리매체라고 할 수 있다.

2) 삼투, 역삼투현상
삼투현상이란 반투막을 사이에 두고 저농도의 용매가 고농도의 용액으로 이동하는 현상이다. 한편, 고농도 용액 쪽에 삼투압 차 이상의 압력을 가하게 되면 고농도 용액 쪽의 용매가 저농도 용액 쪽으로 역류하는데 이를 역삼투현상 이라고 한다. 주로 용존염을 분리 제거할 경우 많이 사용한다.

참고 자료

부경대학교 화학공학과 화학공학실험Ⅰ 강의노트
막분리공학1, 김정학, PHILOS(기술자료)(2009), p22-23
Membrance Separation 막분리 응용, 한국막학회, 자유아카데미(1996), p248-252
Membrance Separation 막분리 기초, 한국막학회, 자유아카데미(1996), p205-210