흡착(Adsorption) 예비/ 결과 레포트

소개

흡착에 관하여 이론부터 실험 그리고 결과와 논의점까지
언급되어 있으니 잘 참고하시고 좋은 결과 있기를 바랍니다.
좋은 점수 받은 보고서입니다.
참고로 이론과 실험 둘다 언급되어 있기는 하지만,
이론보다는 실험과 그 결과값 도출 논의점에 포커스를 맞춘 보고서임을 밝힙니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험날짜

3. 실험조

4. 실험조원

5. 실험목적

6. 이론

7. 실험장치 및 실험준비물

8.실험방법

9.실험결과

10. 결론 및 토의사항

11. 연습문제
1.) 물리 흡착과 화학 흡착을 비교 설명.
2.) Langmuir형 흡착식, Freundlich형 흡착식, BET형 흡착식 설명

12. Reference

본문내용

실험목적

흡착(Adsorption)은 고체의 표면에 물질이 농축 또는 축적되는 현상으로 [고체와 기체] 또는 [고체와 액체]간의 물질 이동을 다루는 조작으로서 이 때의 물질 이동 방향은 [유체→고체]로 이루어지며 그 역과정을 탈착(Desorption)이라 한다. 본 실험에서는 활성탄을 흡착제로 사용하여 Water 중의 미량성분(Cr6+, Cu2+) 제거를 실험하고, 파과곡선(Breakthrough Curve)을 구하여 흡착속도를 산출하고 또한 소요접촉시간, 흡착탑에서의 최적유속, 흡착대의 길이 및 유효 흡착량을 구한다.

이론

흡착에는 가역(물리흡착)과 비가역(화학흡착)의 두가지 형태가 있으나 보통 가역과 비가역이 혼합된 형의 흡착이 일반적이다. 고정층 흡착탑에서의 도입 용액의 농도를 C0[mol/L], 배출농도를 C[mol/L]라 할 때 C/C0 는 시간 t에 따라 변화하게 되며, 이의 그래프를 파과곡선(breakthrough curve)이라 한다.
파과곡선은 활성탄 탑의 입구에서 일정 농도로 유입되는 흡착질의 활성탄 탑 출구 농도의 변화곡선을 말하며, 위치와 형태는 흡착용량과 흡착속도가 결정한다.
농도가 어느 한계점 (분기점 break point)에 도달하면 흐름이 중지되고 새 흡착제 층으로 바뀐다. 분기점은 상대농도 0.05 내지 0.1로 선택한다.
연속식 활성탄 충전 흡착탑의 흡착 특성은 Bohart와 Adams가 제시한 다음 식이 보통 널리 사용된다.

t : 흡착 시간(hr)
V : 선속도(cm/hr)
D : 활성탄 깊이(cm)
D0: 한계 활성탄 깊이(cm)
k: 반응속도(㎤/g hr)
: 흡착 용량(g/㎤)
: 도입 농도(g/㎤)
: 배출 허용 농도(g/㎤)

두 번째 식에서 t=0에서 배출허용 농도 를 초과하지 않는 이론적인 활성탄
이를 한계 활성탄 깊이라고 부르며 다음 식으로 나타낼 수 있다.

흡착 용량 와 반응속도상수 k는 시간과 배출농도로부터 다음 그래프를 작성하여 구할 수 있다.

참고자료

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