이온교환막에서 이온과 막의 투과특성 연구

소개

본 실험은 이온교환막에서 양이온 교환막과 음이온 교환막을 사용하여 Potentio meter를 통하여 막을 통과하는 이온의 투과 특성을 연구하였다.

목차

서 론
이 론
(1) 막의 역사
(2) 막의 특성
(3) 이온교환막의 이온수송모델
(4) 막의 종류
실 험
(1) 실험장치
(2) 막의 정제법
(3) 염다리 제조법
실험결과
결 론
참고문헌
감사의글

본문내용

1. 서 론

막은 각종의 추진력에 의하여 물질을 통과시키는 물질이동이 일어날 수 있는 구조체로서 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로서 혼합물을 분리시킬 수 있는 액체, 고체 막으로 특정 종류의 물질만을 선택적으로 투과한다. 막의 물리화학적 성질에 의해 물질과 에너지의 교환속도가 결정되어 지는데 이온교환막은 분리 막 내부에 고정화되어 있는 양이온이나 음이온기를 가지고 있어 전기적 친화 작용으로 이온 성분을 분리한다. 탄화수소 고분자 화합물에 페닐기를 반응시켜 설폰기를 캐스팅한 막을 양이온 교환막이라고 하고, 탄화수소 고분자 화합물에 페닐기를 반응시켜 4차 암모늄기를 캐스팅한 막을 음이온 교환막이라 한다.




Fig.1 Simple diagram of schematics structure for ion-exchange membrane with cation exchange(CM-1) and anion exchange(AM-1)

본 실험은 이온교환막에서 양이온 교환막과 음이온 교환막을 사용하여 Potentio meter를 통하여 막을 통과하는 이온의 투과 특성을 연구하였다.

2. 이론

2.1 막의 역사
1748년 Nollet 에 의한 동물세포막에서 삼투압현상에 따른 막의 이온투과 현상이 최초였다. 1886년, Van’t Hof는 다공성 세라믹 표면에다 copper ferrocyanide 를 침전시켜 제조한 막으로 삼투압현상의 이론을 제시하였다. Calendar 는 용질의 휘발성이 없으면 삼투압에 의한 물질전달은 일종의 증류현상이라는 이론을 삼투현상으로 보고하였다. 다공성물질은 기공에 있는 용액을 표면 장력에 의해 밖으로 내보내며 다만 수증기만 통과시키므로 삼투압처럼 작용하는 내용의 보고였다. 1920년에 Gibbs에 의해 삼투압과 열역학의 상관관계식에 대한 보고가 이어졌고, 1962년 분리막의 해수 담수화가 Loeb에 의해 실용화되어 1964년 복합막 제조 연구를 보고하였다. 그 후 급속도로 발전하여 1980년대에는 고도의 분리 기능을 가지는 막 소개가 개발되었고, 1990년대 소규모에서 대규모의 처리 공정으로 변화되어 2000년대에는 연료전지용 막이 연구되고 있다.

참고자료

· 1) 전기화학개론. 김준열,임기철. 자유아카데미. 1996.
· 2) 분석화학. 고성운,김영일 외19명. 자유아카데미. 2000.
· 3) 기본물리화학. P.W.ATKINS. 범문사. 1993.
· 4) 양이온교환막의 수송특성연구.
· 5) A Study on diffusion coefficient of ionic Flux across Ion Exchange Membrane.
· 6) Study on transport properties of different ion-exchange membranes.
· 7) 막분리의 기초. 자유아카데미. 1996