역삼투막을 이용한 막분리

소개

화학공학과 관련 리포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 기본이론
3. 실험장치 및 재료
4. 실험방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
에너지 소비가 적은 역삼투막을 이용해 무기물을 분리하는 실험을 통해 농도, 온도, 압력에 따른 분리 공정을 이해하고 장치의 조작 방법을 습득한다.

2. 기본이론
막분리법: 물 속의 콜로이드 유기물 이온 같은 용존물질을 반투과성 분리막을 이용하여 여과함으로써 분리제거 하는 방법이다. 막분리법은 공정이 간단하고 고온처리가 필요하지 않으므로 유기 용질 분리에 효과적이라는 장점을 가지기 때문에 기존의 분리 공정을 대체할 수 있는 큰 잠재력을 가진다.
막이란..?
막은 모든 이동현상의 저항이 집중되어 있는 상을 말하며, 그 저항은 물질에 따라 선택적으로 다르다. 그러므로 물질에 따라 막을 통과하는 이동속도가 다르며, 이로 인해 물질의 분리가 일어난다.
막분리의 장점
1. 상의 변화 없어 에너지 절약에 기여할 수 있다 (증발 농축보다 1/4~ 1/10로 절약)
2. 가열하지 않으므로 열에 민감한 물질의 열변성이나 열에 의한 파괴가 없고, 향기손실을 방지한다.
3. 장치와 조작이 간단하다.(가열, 진공, 응축, 원심분리 장치가 필요하다.)
4. 대량의 냉각수가 필요 없다.
5. 분획과 정제를 동시에 한다.
막분리의 종류
역삼투법, 삼회여과법, 기체분리막, 액막법, 정밀여과법

* 이중에서 역삼투공정을 실험한다.
역삼투 공정은 기본적으로 분자 크기에 따른 분리 조작이 아니므로 정밀여과나 한외여과에서와 같은 유기물의 침착현상이 적고 또한 상온에서 조작하므로 장치의 부식이나 스케일 문제가 상대적으로 적기 때문에 막의 수명도 같다.
역삼투현상을 이용하여 물질을 분리하는 역삼투공정은 막의 물리화학적 특성, 분리 대상물질의 물리화학적 특성, 그리고 압력차를 추진력으로 하는 세 가지 요소의 조합에 의해 행하여진다. 역삼투 공정의 장점으로는 연속 공정이 용이하며 물리적 조작이므로 장치가 간단하고 증류나 결정화처럼 상변화가 없기 때문에 상온에서 조작할 수 있는 점등이다. 이와 같은 장점 때문에 1970년대 이후 해수담수화, 폐수처리, 유용물질회수, 식품농축 초순수제조, 및 의약품이나 생물학적 제품의 분리등 이온 및 10Å이내의 용질분리에 성공적으로 산업 화 되었다.

참고자료

· Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott 역자: 이화영, 전해수, 조영일 `단위조작‘ McGrawHill 7th ed., 2005, pp. 759 - 768 , 873 , 875
· 화공생명공학실험 수원대학교 화공생명공학과 pp. 42 - 49
· 웹사이트
· http://konetic.or.kr/ - 국가환경기술산업정보센터
· http://home.sunchon.ac.kr/~bioenvlab/ - 순천향대학교 농업생명과학대학
· http://envitop.co.kr/ - 환경관리연구소
· http://gmswater.com/ - 지엠에스
· http://www.acrowater.com/ - 아크로워터