[실험보고서] 용액에서의 흡착등온식

본문내용

등을 원료로 사용하여 고온에서 소성 부활시킨 특수탄소로 활성화 과정에서 분자 크기 정도의 미세세공이 잘 발달된 무정형탄소의 집합체이다. 활성탄 1g당 1000
{ m}^{3 }
이상의 내부표면적을 갖고 있는 흡착제로, 부분적인 화학흡착이 일어나나, 대부분의 흡착은 활성탄 내부에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체나 기체에 인력을 가하여 흡착질 분자를 포집하는 물리 흡착이므로, 온도, 압력, 농도, pH 등의 물리적 조건에 따라 흡착량도 변화한다.
활성탄은 조건에 따라서 흡착한 성분을 탈착시킬 수도 있다. 이와 같은 활성탄의 흡착, 탈착능력 때문에 활성탄은 화학공업을 위시하여 전 산업에 광범위하게 이용되고 있으며, 특히 제품의 탈색 ,불순물을 흡착 제거하는 용도, 특정물질을 흡착농축시켜 회수하는 공정 등에 널리 사용되고 있다.
11. 증류수
§실험실 사고시 응급처치 요령
1. 산에 의한 화상
강한 산 용액이 피부나 의복에 묻었을 경우에는 먼저 많은 양의 물로 충분히 씻 고 산이 묻은 부분 에 따라 다음과 같이 처리한 후 다시 물로 충분히 씻는다.
-치부: 묽은(0.1M) 암모니아수 또는 묽은(1%) 탄산수소나트륨의 수용액으로 중 화한다.
-눈 또는 입: 0.1%의 탄산수소나트륨 수용액으로 씻는다.
-의복: 0.1M의 암모니아수로 중화한다.
2. 알칼리에 의한 화상
산과 마찬가지로 많은 양의 물로 충분히 씻고 묻은 부분에 따라 다음과 같이 처 리한 후 다시 물로 충분히 씻는다.
Ⅳ. 실험 방법
1-11.0M 시트르산 용액 1000ml(1L눈금플라스크에
HOC(COOH) ({ C {H }_{2 }COOH })_{2 }· { H}_{2 }O
210.16g 을 넣고 증류수를 넣어 녹인 다음 증 류수를 표시선까지 채워서 만든다)
-2 1N NaOH 표준용액을 미리 제조하여 놓는다.
2 표1에서 주어진 부피(VST)만큼씩 0.1M 시트르산 용액을 피펫으로 취하여 6개 의 250-ml 눈금플라스크에 각각 넣고 증류수를 표시선까지 채운다.
표 1. 실험에 사용할 각 플라스크에 넣을 시트르산용액의 부피(VST)와 평형농 도를 구하기 위하여 취해야할 여과용액의 부피(V1)
{ V}_{st }
(ml)
{ V}_{ 1}
(ml)
250.0
10
187.5
10
125.0
25
62.5
25
25.0
50
12.5
50
3. 6개의 마개 달린 250-ml 삼각플라스크에는 각각 3.00g의 활성탄을 넣어둔다.
4. 250-ml 눈금플라스크에 들어있는 용액 100ml 씩을 피펫으로 취하여 활성탄이 들어있는 250-ml 삼각플라스크에 넣는다.
5. 삼각플라스크에 자석막대를 집어넣고 마개를 막은 다음 자석교반기를 사용하여 약 30분간 아주 빠른 속도로 저어준다.
6. 각 삼각플라스크의 내용물을 차례대로 여과하여 얻은 용액들을 각각 표 1에 주어진 부피
{ V}_{1 }
만큼씩 부피피펫으로 취하여 250-ml 넓은목 삼각플라스크에 넣는다.
7. 페놀프탈레인 지시약을 넣은 다음, 1.0N NaOH 표준용액으로 적정한다.
8. 같은 방법으로 1.0M 시트르산 용액 10ml(VO)를 적정하여 초기농도를 구한다.
Ⅴ. Data 처리
초기농도(
{ C}_{B,0 }
)와 평형농도(
{ C}_{B,eq }
)는, 흡착물(시트르산)의 삼중 염기성으 고려하고, 눈금 플라스트의 부피
{ V}_{k }
=250ml, 시트르산 용액을 적정하는데 사용한 NaOH 표준용액의농도
{ C}_{NaOH }
, 1.0M 시트르산 용액과 각 삼각플라스크의 여과용액을 중화시키는 데 필요한 NaOH 표준용액의 부피
{ V}_{NaOH,0 }
와
{ V}_{NaOH,1 }
로부터 다음과 같은 관계식을 이용하여 계산할 수 있다.
1. NaOH 표준용액의 표준적정
{ C}_{NaOH } TIMES { V}_{NaOH }= { n}_{KPH }
{ C}_{NaOH }= { { n}_{KPH } } over { { V}_{NaOH } }
{ C}_{NaOH } :NaOH의 표준 몰농도
{ V}_{NaOH } : 적정부피
{ n}_{KHP } : potassium Bipthalate 의 몰수
2. 초기 Citric acid의 농도
Citric acid의 표정농도
{ C}_{NaOH } TIMES { V}_{NaOH.0 }=3 TIMES { C}_{B.0 } { V}_{0 }
{ V}_{NaOH.0}
:초기농도의 적정부피
{ C}_{B.0 }
:표정된 Citric acid의 농도
{ V}_{0 }
:20ml
{ C}_{NaOH } :NaOH의 표준 몰농도
Citric acid의 초기농도
{ C}`_{B.0 } ^{i } TIMES { V}_{k } = { C}_{B.0 } TIMES { V}_{st }
{ C}`_{B.0 } ^{i }
: 각각의 Citric acid의 초기농도
{ V}_{k }
:250ml (volumetric flask의 부피)
{ V}_{st }
:각 플라스크에 넣을 Citric 용액의 부피
정리하면
{ C}`_{B.0 } ^{i } = { { C}_{NaOH } { V}_{NaOH.0 } { V}_{st } } over {3 { V}_{o } { V}_{k } }
3. 평형농도(
{ C}_{B.eq }
)
{ C}`_{NaOH } ^{i } TIMES { V}_{NaOH.1 }=3 TIMES { C}_{B.eq } TIMES { V}_{0 }
{ C}`_{NaOH } ^{i }= { { C}_{NaOH } { V}_{NaOH.1 } } over {3 { V}_{0 } { V}_{k } }
{ V}_{l }
:여과용액의 부피
{ V}_{NaOH.l }
:여과용액의 NaOH 적정부피
4. 흡착 몰랄농도 계산
{ gamma }^{ i} = { { n}_{B.ads } } over { { m}_{A } }= { ( { C}`_{B.0 } ^{i }- { C}`_{B.eq } ^{ i}) { V}_{s } } over { { m}_{ A} }
{ m}_{A }
:흡착제의 질량
{ n}_{B.ads }
:흡착된 피흡착질의 몰수
{ V}_{s }
:계의 부피

키워드

흡착,   흡착제,   피흡착질