[화학공학기초실험]흡착평형

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목차

Ⅰ. ABSTRACT

본문내용

흡착은 두 개의 상(相)이 접촉되는 계면에서 이루어지며, 각 상의 밀도가 내부와는 다르다. 예를 들면 용액에서는 고체와 접촉하는 계면부분 또는 공기와 접촉하는 표면 부분에서의 용질의 농도가 용액 내부의 용질의 농도와 다르게 되는 현상을 흡착이라 한다. 또한 분자가 부착할 수 있도록 표면을 제공하는 물질을 흡착제라고 하고, 표면에 부착되는 분자를 피흡착물이라고 한다.
이 실험은 일정한 온도에서의 유기산의 활성탄 표면에서의 흡착성질을 알아보기 위한 것이다.
99.9%의 식초산(CH3COOH)을 이용하여 0.5N 0.25N 0.175N 0.125N 0.0625N 0.0313N 0.0156N의 식초산을 각각 200㎖씩 만들었다. 활성탄을 정확히 2g씩 재어 각 산 용액에 넣고 하루정도 시간을 두어 평형에 도달하도록 하였다. 각 용액을 거름종이를 이용하여 여과시켰다. 그런 후에 0.5N는 5㎖ 0.25N는 10㎖ 0.175N는 10㎖ 0.125N는 25㎖ 0.0625N는 50㎖ 0.0313N는 50㎖ 0.0156N는 50㎖ 씩 취하여 플라스크 안에 넣었다.
페놀프탈레인은 1g의 페놀프탈레인과 10mL메탄올, 90mL증류수를 섞어서 만들었다. 산 용액이 들어있는 플라스크에 phenolphthalein 지시약을 3방울씩 넣고, 0.1N NaOH 용액으로 적정하였다. 적정은 각 용액을 대상으로 2번씩 실시하였다.
실험결과 두 번씩 실시한 적정의 평균적정량은 0.5N는 23.3mL, 0.25N는 22.0mL, 0.175N는 15.6mL, 0.125N는 24.3mL, 0.0625N는 23.6mL, 0.0313N는 10.4mL, 0.0156N는 5.7mL가 적정되었다.
이 실험은 Langmuir 등온흡착식을 이용하여 농도와 흡착률과의 관계를 규명하였다. 각 농도에서의 Langmuir 등온식에 필요한 값을 구하여 Fig 2-. c vs. c/(x/w).의 그래프를 통해 Nm = 4.14×10, k= 8.68을 얻었다. Table 2-3을 보면 농도의 증가에 따른 흡착률은 감소함을 볼 수 있었다.
이 실험을 통해서 농도의 변화에 따른 일정한 온도에서의 유기산의 활성탄 표면에서의 흡착성질을 이해할 수 있었다.

참고 자료

(1) http://www.xn--v69ap5si5iq1g.com/report/data/view.html?no=134021
(2) http://blog.naver.com/2kiya?Redirect=Log&logNo=21366440