반응현상실험 흡착 결과레포트(교안속 문제4개)

소개

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목차

1. 실험 방법
2. 결과
3. 결과값의 고찰
4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 방법
실험 1
⑴ 0.05N의 초산수용액 50ml씩을 100ml 비커에 넣는다.
⑵ 활성탄을 0.2g, 0.4g, 0.6g, 0.8g, 1g을 달아 각각의 플라스크에 넣어 흡착평형에 도달하게 한다.
⑶ 실험이 끝난 후 내용물을 여과시켜 20cm3을 채취한 후 페놀프탈레인 지시약을 넣고 0.1N NaOH 용액으로 적정한다.

실험 2
⑴ 아크릴 원통관에 활성탄을 채워 넣는다. (넣어준 활성탄의 질량도 측정한다.)
⑵ 원통관에 증류수를 채워 넣어준다.
⑶ 0.05N의 초산수용액을 펌프를 이용해 활성탄으로 흘려준다.
⑷ 활성탄을 통과하고 나온 초산수용액에 페놀프탈레인 지시약을 넣고 NaOH용액으로 적정한다. (시간에 따른 변화를 관찰한다.)
⑸ 아크릴 원통관의 종류를 바꾸어 위 실험을 반복한다.

<중 략>

3. 결과값의 고찰
[결과값의 고찰 1] 여러 종류의 흡착 등온선(3가지 이상)을 찾고 이를 설명하라.
흡착 등온선은 주어진 온도에서 유체상의 농도와 흡착제 입자 속의 농도간의 평형관계이다.
다음 그래프는 여러 종류의 흡착 등온선을 나타낸 것이다.

- Ⅰ형 등온선 : Langmuir 등온선이라고도 하며, 유체농도가 낮아도 비교적 높은 고체 부하를 얻을 수 있는 favorable형이다.
흡착이 단분자층에 한정되어 있을 때 얻어지는 등온선이며 압력이 증가함에 따라 흡착량이 어떤 한계값까지 상당히 급격하게 증가한다.
- Ⅱ형 등온선 : 흔히 S자형 등온선이라고 불린다. 비다공성 고체에 대한 다분자층 물리흡착을 나타내며, B점은 단분자층 흡착의 형성을 나타낸다.
Ⅱ형 등온선은 미세한 세공을 가진 다공성 고체에 대한 물리흡착에서도 나타나는데, 이 경우 B점은 표면에 대한 단분자층 흡착 전체와 가느다란 세공에 대한 응축과의 합을 나타내고 있다. 곡선의 나머지 부분에서는 비다공성 고체에 대한 것과 동일한 다분자층 흡착을 나타낸다.
- Ⅲ형 등온선 및 Ⅴ형 등온선 : 초기에 급격한 기체의 흡착을 나타내지 않으며, 최초의 단분자층에서의 흡착력이 비교적 작을 때 생긴다.
Ⅲ형 등온선은 기체 압력이 낮을 때에 흡착량이 매우 작으나 포화 압력에 가까워지면서 흡착량이 급격히 커지는 흡착계에서 관찰된다.

참고자료

· 2019년도 단국대학교 화학공학과 반응현상실험 실험실습 교안 ver 1.4.pdf
· “흡착등온선” 그림, https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=opate&logNo=220502156137&parentCategoryNo=&categoryNo=30&viewDate=&isShowPopularPosts=true&from=search
· “흡착등온선”, http://blog.daum.net/koreacjb/6272593
· Warren L. McCabe, 『단위조작 7판』, 이화영 외 2명, McGrawHill Education(2017), p.706-714
· 화학공학소재연구정보센터(CHERIC), https://www.cheric.org/files/education/cyberlecture/e200112/e200112-501.pdf