[물리화학실험]활성탄의 아세트산 흡착

소개글

• 일정한 온도에서 용질농도의 함수로 수용액과 활성탄 표면 사이에서의 유기산의 평형분배를 결정하기 위한 것이다
활성탄을 넣어서 아세트산의 흡착도를 물리화학적인 측면에서 실험하는 것입니다.
발표용 PPT 파일도 있으니 많은 참고 바랍니다!

목차

실 험 목 적 1
실 험 서 론 1
1. 흡착(adsorption)
2. 활성탄소
실 험 이 론 2
1. 흡착(adsorption)
2. 흡착 에너지와 흡착 상태
3. 기상 흡착과 액상 흡착
4. 흡착에 쓰이는 식
5. 흡착과 흡착제
실험 기구 및 시약 18
실 험 방 법 18
실험 결과 및 분석 18
토 의 사 항 22
참 고 자 료 22
참 고 문 헌 24

본문내용

■ 실험 목적
• 일정한 온도에서 용질농도의 함수로 수용액과 활성탄 표면 사이에서의 유기산의 평형분배를 결정하기 위한 것이다.
• 식초산수용액에서 초산이 활성탄에 흡착되어 초산수용액과 평형에 있을 때의 용액의 농도와 흡착된 초산의 양 사이에 평형관계가 성립하는 것을 확인한다.
• 수용액 상의 아세트산이 활성탄에 흡착될 때의 흡착 등온식을 결정한다.

■ 실험 서론
1. 흡착(adsorption)
기체-액체, 기체-고체, 액체-고체, 액체-액체등의 상 계면에서 기상 또는 액상 중의 물질이 상의 내부와 다른 농도에서 평형에 달하는 현상을 흡착이라 부른다. 계면에서의 농도가 증대하였으면 정흡착, 감소하였으면 부흡착이라 한다.
흡착은 평형상태로 고려할 수 있으므로 계의 자유에너지를 최소로 하는 계면의 상태를 열역학적으로 구하여 Gibbs는 일반식을 구하였다. Gibbs의 흡착식은 계면자유에너지의 농도에 의한 변화와 흡착량의 관계로서 나타내며, 흡착은 계면장력과 밀접한 관계가 있다. 용액에서 고체에 의한 흡착평형을 고찰하는 경우에는 계면장력의 변화를 측정할 수 없으므로 계면에 있어서 흡착량과 액상 내부농도의 고체계에 의해 흡착을 나타낸다.
여기서 흡착제로 이용되는 활성탄은 적당한 처리를 하여 흡착성을 크게한 무정형탄소의 입자로서 표면에 여러 가지 크기의 구멍을 가지고 있으며 내부의 비표면적이 대단히 크다. 표면의 성질이 불균질이면 공기중의 산소 등 여러 가지 물질을 이미 흡착하고 있는 것으로 생각하지 않으면 안된다. 유기물의 정제, 물의순화, 가스의 흡착용 등 많은 실용적인 용도를 가지고 있지만, 흡착의 기구는 복잡하여 이론적으로 해석하는 것은 곤란하다.
이와 같이 복잡한 표면을 가진 고체에 용액의 흡착에 관해서는 흡착농도와 용액의 농도사이에는 다음의 Freundlich의 실험식이 성립한다.
log X = log a + 1/n log C
여기서 X는 흡착된 물질의 단위 질량당의 mol수, C는 평형상태에 있는 용액의 농도이고, a와 n은 상수이다.

참고 자료

• 물리 화학, P.W.ATKIS, 청문각(94. 1. 10), PP 946～948
• Principles of Modern Chemistry, Oxtoby & Nachtrieb, 3rd, Saunders College Publishing
• Physical Chemistry, Atkins, 5th, Oxford