(생명화공실험)다시마를 이용한 흡착,탈착(예비+결과)

목차

1. 실험목적

2. 이론
2.1 이론
2.2 파과곡선 (Break Through Curve)
2.3 원자 흡수 분광법 (Atomic Absorption spectroscopy)

3. 실험방법
3.1 흡착실험
3.2 탈착실험

4. 결과
4.1 Standard
4.2 흡착 결과
4.3 탈착 결과
4.4 계산과정

5. 토의

6. 결론

7. 참고문헌

본문내용

min
4.78
4.67
144.35
24
23:30
5 mL/min
4.74
4.58
135.52
4.4 계산과정
흡 착
흘려준 유속 - 5mL/min
측정농도mg
1L
5mL
60min
L
1000mL
min
미 흡착량 -
카드뮴의 총 미 흡착량 - 135.141mg
크롬의 총 미 흡착량 - 1166.05mg
20L
112.4mg
L
흘려준 총 카드뮴의 양 - =2248mg
20L
52mg
L
흘려준 총 크롬의 양 - =1040mg
흘려준 양은 초기농도를 몰라 샘플의 최대값을 이용해 추측함.
총 흡착된 카드뮴의 양 - 2248 - 135.141 = 2112.859mg/10g다시마 = 4.25mmol/g
총 흡착된 크롬의 양 - 1166.05 - 1040 = 126.05mg/10g다시마 = 0.113mmol/g
탈 착
흘려준 유속 - 5 mL/min
5mL
1L
농도mg
시간min
min
1000mL
L
총 탈착된 크롬의 양 - 각 샘플별 의 합계
=1057mg/10g다시마 = 2.03mmol/g
5mL
1L
농도mg
시간min
min
1000mL
L
총 탈착된 카드뮴의 양 - 각 샘플별 의 합계
=455.55mg/10g다시마 = 0.405mmol/g
5. 토의
본 실험은 연속식칼럼에 Ca-loaded 다시마 넣고 시간에 따른 중금속 흡착량과 탈착량을 알아보는 실험이다. 중금속으로는 Cr과 Cd로 2성분계 중금속 이온의 친화력 세기를 알아보고, 흡·탈착되는 경향을 알아보고자 하였다.
우선 다시마 10g을 컬럼에 충전시키고 중금속이 녹아있는 유체를 흘려준다. 흘러나온 유체를 시험관 하나 마다 1시간동안 받아놓고 받은 샘플내의 중금속 농도를 분석한다. 이를 통해 다시마에 중금속이 흡착 및 탈착이 되었다는 것을 알 수 있었다.
흡착실험을 할 때 카드뮴은 농도가 초기에는 일정하다가 어느 정도 시간이 지난 후 증가하는 경향을 보였다. 이는 초기에 카드뮴이 다시마에 많이 흡착되어 나타나는 현상으로 생각되었다. 이 때 다시마의 중금속을 흡착능력이 포화되어 더 이상 흡착이 일어나지 않아 농도가 증가하는 것인데, 이 때의 농도 변화점을 파과점이라고 한다. 카드뮴과 다르게 크롬의 경우에는 초기에 기울기가 크고 시간이 지난 후 기울기가 일정한 그래프가 그려졌다. 이는 전자친화도에 따라 카드뮴이 크롬보다 다시마와 흡착할 수 있는 능력이 더 크기 때문에 크롬이 카드뮴보다 흡착이 적게 되어서 유체와 함께 흘러나온 것 같다.
다음으로는 탈착실험을 하였는데, 탈착실험에서는 카드뮴과 크롬성분이 흡착되어있는 다시마를 컬럼에 충전시킨 후에 다시마와 흡착력이 더 강한 칼슘이 포함되어 있는 CaCl2용액을 흘려주어 카드뮴과 크롬을 탈착시키는 실험이었다. 이 때 카드뮴과 크롬이 탈착되어 나오는 용액을 AAS기기로 분석하여 탈착 된 중금속의 농도를 알아보았다. AAS를 측정할 땐 우리가 측정하려는 용액의 농도가 너무 진해서 100배로 희석하여 측정하였다. 탈착량을 측정해본 결과 초기에 카드뮴이 많이 탈착되다가 일정한 그래프를 보였고, 크롬도 시간이 갈수록 줄어드는 경향을 보였다. 탈착량은 시간이 갈수록 줄어드는 그래프를 보여야 하는게 크롬의 결과를 보면 실험이 약간 잘못되었다는 것을 알 수 있다. 이는 용액을 100배나 희석하는 과정에서 희석이 정확하게 되지 않아서 생기게 된 오차인 것 같다.
6. 결론
다시마를 이용하여 중금속의 흡·탈착량을 관찰하였다.
카드뮴의 흡착량 = 2112.859mg/10g다시마, 크롬의 흡착량 = 126.05mg/ 10g다시마 이고, 카드뮴의 탈착량 1057mg/10g, 크롬의 탈착량 455.55mg/10g 이었다.
7. 참고문헌
위키백과
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키워드

흡착,   탈착,   다시마,   파과곡선,   파과점