[결과레포트] 흡착실험

목차

1. 요약

2. 서론

3. 이론

4. 실험 장치 및 재료

5. 실험 방법

6. 실험 결과

7. 실험결과에 대한 고찰

8. 결론

9. 인용문헌

10. 부록

본문내용

.) (*중요)
- 기본적인 실험시간은 활성탄 20g당 1시간 가량 소요된다. 물론 이는 약간의 변동이 있을 수 있다. 실험시간이 2시간 이상일 경우 샘플의 숫자가 많아져 한꺼번에 적정하기가 오히려 번거러울 수 있다. 이때는 샘플을 취하는 즉시 적정을 하여 나중에 혼란스럽지 않도록 한다. (*중요)
- 공급액을 적정했을 때와 그 양이 거의 일치했을 때 실험을 종료하고 전체 실험시간을 기록하도록 한다.
- 컬럼을 바꾸어 6~15까지를 반복하도록 한다. 경우에 따라 Feed tank의 시료가 모자랄 수 있으며 이때는 다시 제조한 후 Feed가 부족하지 않도록 공급시켜 주어야 한다.
* 우리 조는 실험을 여러 번 실패하여 시간이 없었지만 유량 조절을 잘하여 실험시간을 단축한다면 컬럼 2-3개정도를 실험해 볼 수 있다.
주의사항
1. 전원을 연결할 시 장치 전체에 물기를 제거하여 감전이나 합선의 위험이 없도록 한다.
2. Feed가 모자라서 Pump가 공회전을 하는 경우는 절대 있어서는 않된다. 이는 Pump에 심각한 손상을 주어 해당장치로 실험이 불가능 할 수 있다. (*중요)
3. 장치의 칼럼과 각 연결부의는 외부의 충격에 약하므로 다룰 때 조심하여 파손되지 않도록 한다. (*중요)
4. 컬럼의 상, 하부에는 유리섬유가 들어간다. 이는 인체에 극히 해로우므로 다룰 때 대기 중에 날리지 않도록 주의 하여야 한다.
5. 시료에 중금속이 들어가는 경우 취급시 실험자의 세심한 주의가 필요하다.
< 결과값의 그래프 >
결과값 계산
층의 단면적당 용질의 공급속도
흡착된 용질의 총량
그래프의 면적
= 파과곡선이 수직선일 때 같은 양을 흡착하는데 필요한 이상시간
따라서 평형값(포화값) WSAT는
CA/CA0 = 0.46 이고 t = 1min 인 분기점에서는
따라서 분기점까지 흡착된 양은 다음과 같다.
따라서 총 용량의 11.4%가 사용되었으며 이는 길이로 3.4cm에 해당되며 미사용 된 층의 길이는 26.6cm이다.
7. 실험결과에 대한 고찰
실번 실험의 큰 오차는 CH3COOH를 0.05N로 만들어야 하는데 0.01N로 만들어 제작한 것인 것이다. 그 결과 결과 값을 구할 범위가 너무 좁아졌고 거기에 유량도 최대로 올려서 값이 적정량이 너무 작게 나왔다. 원래대로라면 내가 얻은 결과값에 적정량의 5-6배 이상 정도가 나와야 정상이 될 것이다. 그래프도 원래는 더 자세하게 나왔어야 되는데 처음 농도가 올라가기 시작하는 부분을 집어내지 못해서 걱정이 많았다. 전주에 다른 조도 하는 것을 보았는데 나와 비슷한 일을 겪었다. 이 부분에 대해 충분히 숙지해야 원활한 실험을 할 수 있을 것 같다.
8. 결론
처음으로 들어온 기계를 처음 시도한 우리조가 그래도 몇 주 연습을 해보고 실험에 들어갈 수 있어서 많이 헤메지는 않았다. 실험 간에 여러 가지를 해보면서 어느 것이 실험하는데 용이한지 알 수 있었고, 마지막까지는 정확한 결과를 내지 못했지만 다음 조들에게는 어떻게 해야 할지 정확한 방향을 제시해 줄 수 있을 것 같다. 그리고 컬럼의 접합부분이 잘 맞지 않아서 컬럼은 되도록 꽉 조여 주어야 하고 그것도 안 된다면 파라필름 등을 준비하여 만약을 대비하는 것도 좋겠다. 그리고 혹시 모를 것을 대비해 증류수도 부족할 경우도 대비해야 할 것이다. 유량을 낮게 하였을 경우 실험 시간이 길어지고 너무 과도하게 올려버리면 너무 실험이 빨리 끝나게 되니 정확한 결과 값을 얻기 위해서는 유량을 적당하게 조절하는 것이 중요하다. 그리고 너무 급하게 하여 적정을 서두르면 제대로 된 결과 값을 얻지 못할 수 있으니 적정을 최대한 신중하게 해야 될 것 같다.
9. 인용문헌
1) 임굉 편저, 흡착공학과 과학, 두양사, 2004년 2월 25일 발행, 292-293p, 339p
10. 부록
* 활성탄
활성탄소는 야자껍질, 석탄계의 원료로부터 제조되며 미세 세공이 잘 발달된 무정형탄소의 집합체로서 활성화 공정에서 분자크기정도의 미세공이 형성되어 큰 내부표면적을 갖는 흡착제이다. 이 흡착제는 1g당 1.000m2/g 정도의 비표면적을 갖는데 내부표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체를 인력에 의하여 미세공에 물리적으로 흡착하는 성질이 있어 산업체 등 각 산업분야에서 COD, BOD, n-Hexane, 중금속, 유기용매, 악취, 폐가스 등을 제거하는데 널리 사용되고 있다.
* 파과곡선
흡착질을 포함한 유체를 고정층 흡착장치에 흘려 넣으면 처음에는 유출유체 중에 흡착질을 포함하지 않지만 어떤 유체량에 도달하면 흡착질이 유출된다.
지금 고정층 입구에 있어서의 흡착질 농도를 ci, 유체가 통과하기 시작해서부터 t시간 후에서의 층 출구의 흡착질 농도를 ce라 하고, ce/ci를 t 또는 t시간까지에 유출한 유체량에 대해서 도시하여 얻는 곡선, 즉 입구에서 일정농도로 유입하는 흡착질의 흡착탑 출구농도의 변화곡선을 파과곡선이라 한다. 또 ce가 어떤 허용된 값에 도달한 점을 파과점이라 한다.
파과점에 있어서의 ce/ci는 대체로 0.05~0.1이 선택되는 일이 많다 파과점에 도달하면 재생을 행한다.
흡착조작 중 고정층 흡착장치내의 농도분포를 그림 12-4에 나타냈다.
그림 12-4에서 0~Z1 사이에서는 입구농도에 대해서 대체로 흡착평형이 성립하고 있다. 한편 Z1~Z3 사이에서는 아직 거의 완전히 흡착은 일어나지 않는다.
실제로 흡착이 일어나고 있는 부분은 Z1~Z2 사이이고, 이 구간을 흡착대라 한다.
실제 흡착조작의 진행 중에는 흡착대의 그 길이 (Z1~Z2) 및 농도분포가 변하는 일없이 일정한 속도로 층내를 진행하는 것을 알 수가 있다. 바꾸어 말하면 파과곡선은 고정층은 고정층의 길이에 관계없이 일정한 형태를 이루고 있다고 할 수가 있다.
그림 12-5에 파과곡선의 한 예를 나타낸 것이다.
파과곡선의 형태는 흡착층의 길이에 거의 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다.
노르말 농도 계산법
g 당량수 = 노르말 농도(N) × 용액의 부피(V)
당량수는 0.05N × 10 L = 0.5당량이다.
초산의 1당량 g수는 60/1 = 약 60g
그러므로 초산이 1당량당 약 60g이므로 30g을 넣어야한다.

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흡착,   흡착실험,   흡착실험 결과,   결과레포트