화학공학 실험 - 활성탄 실험

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2015.04.03 / 2015.04.03
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목차: Ⅰ. INTRODUCTION
1. 실험 목적
2. 이론
① 용어의 정의
② 고체표면에 흡착
③ 흡착의 형태
④ 흡착 등온선
⑤ 흡착현상의 단계
⑥ 흡착제
3. 물리 상수
4. 사용 기구 및 시약
5. 안전 유의 사항

2. EXPERIMENTAL
1. 실험 절차
2. Raw data
3. 실험 중 시도한 변화내용이나 문제점

3. RESULTS & DISCUSSION
1. data의 계산
2. 데이터 값에 의한 계산값의 산출
3. 실험에 대한 토의
4. 조원 각자의 고찰

4. REFERENCES

본문내용: Ⅰ. INTRODUCTION

1. 실험 목적

일정한 온도에서 여러 가지 농도의 묽은 CH3COOH용액에서 활성탄 표면에서의 흡착성질을 알아보기 위한 것이다.

2. 이론

① 용어의 정의
․흡착(adsorption) : 흡착이란 한 물질종이 표면에 들러붙는 것을 말한다. 흡착되는 종을 흡착질, 그리고 표면을 기질 또는 흡착제라고 한다. 만일 흡착질-흡착제 상호작용에 의해서 화학 결합이 형성되지 않을때는 이 흡착을 물리흡착이라고 하며, 화학 결합이 형성될 때는 화학흡착이라고 한다. 일정한 온도에서 표면 덮임 정도가 흡착질 기체의 압력(용액 속에서는 농도)에 따라 어떻게 변하는가를 나타낸 것을 흡착 등온선(또는 등온식)이라고 한다. 흡착의 역과정은 탈착이다.
․흡착 등온선(adsorption isotherm) : 흡착 등온선이란 일정한 온도에서 표면의 덮임률(흡착된 자릿수와 흡착 가능한 자릿수와의 비)과 기체상 흡착질의 부분 압력 사이의 관계를 말한다.

② 고체표면에 흡착
많은 액체나 기체 물질들이 고체표면에 흡착한다. 흡착양은
⑴ 흡착제와 피 흡착 질간에 응집력
⑵ 온도
⑶ 흡착제와 피흡착물의 농도
에 의존한다. 그 응집력은 관여하는 물질의 물리-화학적 성질들에 관계된다. 예로써, 숯은 0℃와 1기압에서 He보다 O2를 10배 이상 흡착한다. 고체 단위무게당 흡착되는 기체분자수는 온도가 증가할수록 감소한다. 이것은 응축과 마찬가지로 흡착이 발열과정(△H<0)이므로 온도가 상승하면 흡열탈착 과정에 유리하기 때문이다. 또 온도가 상승할 때 피흡착 분자의 운동에너지가 증가해서 흡착력을 감소시킨다는 사실로 온도의 영향을 생각할 수 있다. 관련된 현상으로서, 여러 종의 기체를 특정온도와 압력에서 조사하면 흡착되는 분자의 분율은 그 기체의 끓는점의 상승에 따라 높아진다는 것이다. 이것은 흡착 등이 분자간 응집력의 증가에 따라 커진다는 것이며, 이것으로 흡착과 응축의 유사성을 설명할 수 있다. 비고체 상에서 피흡착 분자의 농도가 증가하면 흡착분율 역시 증가한다. 기체에서, 이것은 기체 압력이 커질 때 고체에 흡착하는 기체분자분율이 더 커진다는 것을 의미한다. 이것은 압력증가에 의한 충돌확률의 증가에 기인한다. 늘 대안으로 제기되는 중요한 설명은 많은 경우의 흡착이 협동적(cooperative)이라는 것이다.

참고문헌: 1. 흡착공학, Motoyuki Suzuki 저, 손진언 역, 형설출판사
2. 흡착공학과 과학, 공학박사 임굉 편저, 두양사
3. 분석화학, 최규원 저, 박영사
4. Physical chemistry, P.W. Atkins 저, Oxford
5. 물리화학, P.W. Atkins 저, 형설출판사
6. 물리화학 및 실습, 성주경 저, 형설출판사
7. 물리 화학 실험, 권오천 저, 형설출판사
8. 화학공학 기초실험, 신형식 저, Department of Chemical Engineering press
9. 물리화학의 원리와 응용, 이재원 저, 녹문당
10. 물리화학, David Freifelder 저, 자유아카데미
11. 물리화학의 요점, P.W. Atkins 저, 청문각
12. 기본 물리화학, Walter J. Moore 저, 탐구당
13. CRC Handbook of Chemistry and Physics (70th), Lide & David R., CRC Pr I Llc
14. Perry's Chemical Engineer's Handbook (7th), Robert H. Perry, McGraw Hill

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