막 분리/결과보고서/화학공학과/화학공학실험1/A+

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 실험 고찰
7. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 제목
막 분리 실험

Ⅱ. 실험 목적
➀ 에너지 소비가 적은 역삼투막을 이용하여 무기물 (NaCl, CaCl2 등)을 분리하여 농도, 온도, 압력에 따른 분리공정을 이해한다.
➁ Pusch 모델을 이해하고 실험에서 도출된 결과를 Pusch 모델에 적용한다.

Ⅲ. 실험 이론
(ⅰ) 막(Membrane)
막은 물질로 구성된 하나의 층으로 두 개의 상의 경계에 위치한다. 막의 물리 화학적 성질에 의해 물질 및 에너지의 교환 속도가 결정되는 제3의 상이다. 모든 이동 현상의 저항이 총 집중되어 있는 상으로 그 저항은 물질에 따라 선택적으로 다르다. 따라서 물질마다 막을 통과하는 이동 속도는 다르며, 이로 인해 물질의 분리가 발생한다.
(ⅱ) 막 분리공정
반투과성 분리막을 이용하여 여과함으로써 분리 제거하는 방법이다. 공정이 간단하고 상변화를 수반하지 않으며 고온처리가 필요하지 않다. 오염물질의 분해제거 및 분리제거가 동시에 가능하다. 분리하고자 하는 물질의 크기, 형상, 분자량, 극성 등의 물리/화학적 특성들과 함께 분리공정의 조업 조건에 따라 활용할 수 있는 종류가 달라진다. 하지만, 처리 물질의 농도, 점도, 온도 등에 있어 한계점이 존재하여 전처리해야 하고 직접 고형분의 회수가 불가능하며 막의 오염 현상이 발생한다.
(ⅲ) 삼투와 역삼투 현상
삼투는 반투막을 사이에 둔 농도가 다른 두 혼합용액이 저농도의 용액으로부터 고농도의 용액으로 용매가 이동하는 현상을 말한다. 여기서 반투막은 용매는 투과할 수 있지만, 용질은 거의 투과하지 못하는 막을 말한다. 막 양측 용매의 화학 포텐셜이 같아지게 되면 용매의 이동은 정지되고 수두 차 만큼의 삼투압 차가 발생한다. 용매의 이동으로 고농도 용액에 작용하는 압력을 삼투압이라 한다. 역삼투는 삼투압보다 높은 압력을 고농도 용액에 가할 때, 고농도 용액으로부터 순수한 용매가 반투막을 통해 저농도 용액으로 빠져나오는 현상을 말한다.

참고자료

· 한국막학회, 막분리기초, 자유아카데미(1996), p.3
· 한국막학회, 막분리응용, 자유아카데미(1996), p.1
· 한국막학회, 막분리기초, 자유아카데미(1996), p.222
· 한국막학회, 막분리기초, 자유아카데미(1996), p.222
· 헤인 아레나, 대학화학의 기초 7판, 자유아카데미(2001), p.392-393
· Wikipedia, “Sodium chloride”, https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_chloride, (2023.04.07)
· 삼진유니켐 홈페이지, http://www.samjinuc.com/bbs/board.php?bo_table=tl_product03&wr_id=24