막 분리 실험

소개

"막 분리 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목표
2. 실험 이론
3. 실험 시약 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰 및 결론
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
⚫ 에너지 소비가 적은 역 삼투막을 이용하여 무기물(NaCl, CaCl2)을 분리하여 농도, 온도,
압력에 따른 분리 공정을 이해한다.
⚫ Pusch model을 이해하고 실험에서 도출된 결과를 Pusch 모델에 적용한다.
2. 실험 이론
① 막(membrane)1
: 물질로 구성된 하나의 층으로, 서로 다른 두 물질 또는 상의 경계에 위치한다.
② 삼투와 역 삼투
⚫ 삼투2
세포벽, 세포막 또는 반투막을 통하여 농도가 낮은 용질의 용액으로부터 농도가 높은 용질의 용액 쪽으로 용매(주로 물)이 확산되는 것을 말한다.
용질은 상대적으로 입자의 크기가 크기 때문에 반투막을 통과할 수 없게 되는데 이 때 농도가 더 진한 쪽으로 용질 대신 용매가 이동하는 현상인 것이다. 이 때 발생하는 압력의 크기를 삼투압이라 한다.
⚫ 역 삼투3
삼투와 반대로 고농도 용액 쪽에 삼투압보다 높은 압력을 가하여 오직 물만 분리 막을 통하여 순수를 제조할 수 있는 현상을 역 삼투라 한다. 역 삼투는 이온 및 분자 크기가 10Å 이내인 용질을 분리하는 데에 쓰인다. 이 때 쓰이는 막을 역 삼투 막이라 한다.
역 삼투는 인위적으로 압력을 가하는 공정이기 때문에 이 때 쓰이는 역 삼투 막은 고압에 견딜 수 있도록 기계적 강도가 우수하여야 한다. 또한 용액에 용존 되어 있는 염 등에 대한 내 화학성이 우수해야 한다.
역 삼투 막은 유기물보다 무기물을, 비 전해질 보다 전해질을 더 잘 분리해내는 경향이 있다. 또한 연속 공정에 용이하고 장치가 간단하다는 장점이 있다.

참고자료

· 한국막학회, 막분리(기초), 자유아카데미(1996), p3, (막의 정의)
· 정건용•김종표, 에너지 절약형 분리막 기술, 아진(2010), p.9(삼투)
· 정건용•김종표, 에너지 절약형 분리막 기술, 아진(2010), p.9-11(역삼투)
· 민병렬, “막 분리”, 화학공학특론 시리즈, p24~44 (1987)
· 정건용•김종표, 에너지 절약형 분리막 기술, 아진(2010), p.4-11(막의 종류)
· 민병렬, 한국막학회 하계 workshop(1997), (reverse osmosis theoretical background of reverseosmosis), p159-174, (막, Pusch model)
· Wikipedia. “Sodium chloride”, https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_chloride, (2023.05.19.).