실험제목 :
활성탄에 의한 아세트산의 흡착
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학 번 :
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1. 실험목적
흡착에 대한 과정을 이해하고 수용액으로부터 아세트산이 활성탄에 흡착될 때 흡착 등온선(adsorption isotherm)을 그려본다.
2. 이 론
(1) 아세트산의 흡착
1) 흡착
접촉하고 있는 기체나 용액을 고체의 표면에 달라붙게 만드는 성질을 흡착이라고 한다. 표면으로 끌리는 물질을 피흡착질(adsorbate)이라고 하고 물질이 붙는 고체는 흡착제(adsorbent)라고 한다.
2) 흡착의 종류
물리흡착과 화학흡착이 있다.
물리흡착은 반데르발스 힘에 의해 일어나고 기상에서 상대적으로 많다.
화학흡착은 이온결합, 공유결합으로 일어나며 액상에서 상대적으로 많다. 화학흡착은 대체적으로 단분자층만을 형성하게 된다.
3) 흡착등온선
주어진 온도에서 용액 내의 농도와 단위 질양의 흡착제에 흡착 되는 용질의 양 사이의 평형관계를 흡착등온식이라고 한다.
실험을 하게 될 액상흡착에서 흡착에 영향을 주는 요인으로는 흡착제와 용질의 성질, 흡착제의 표면적, 용질의 농도, 온도 등이 있다.
흡착식은 BET형, Henrt형등 여러 가지가 있는데 실험에서는 프로인드리히와 랭뮤어의 흡착등온선에 대해서만 다루도록 한다.
프로인드리히의 흡착등온선은 일정온도에서 고체 흡착제와 평형에 있는 용액에서의 피흡착질의 농도(C)와 흡착제의 질량(m)과, 흡착제에 흡착되는 피흡착질의 질량(x) 사이의 관계식을 나타내주는 식이다.
x = 흡착된 피흡착질의 무게(g)
m = 흡착제의 무게(g)
c = 평형에서의 용질의 농도(mol/L)
k,n = 상수
k는 반응의 크기로 생각하면 되고 n은 말 그대로 상수이다. n은 그 의미가 조금 애매해서 프로인드리히 흡착등온식은 경험식이라고도 일컫는다.
이론적 의미를 알기 위해서 랭뮤어의 흡착등온식에 대해 알아보자.
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2013.05.08
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