활성탄 일반

목차

1. 활성탄소란

2. 분류

3. 흡착현상

4. 세공구조

5. 제조공정

6. 파과곡선(Break Through Curve)

본문내용

Ⅰ. 활성탄 일반
1. 활성탄소란
활성탄은 야자각, 목재류, 갈탄, 무연탄, 유연탄등의 탄소질을 원료로 하여 활성화 과정을 통해 분자 크기 정도의 미세세공을 발달시킨 흡착제로서 1g당 1000㎡ 이상의 큰 내부 표면적을 갖는다.
2. 분류
2-1. 물리적 현상에 의한 분류 : 분말상, 파쇄상, 조립상, 섬유상 등
2-2. 원료에의한 분류
식물질 : 야자각, 목재, 톱밥, 목탄 등
석탄질 : 유연탄, 무연탄, 갈탄, 아탄 등
석유질 : 석유잔사, 황산 슬러지, 오일카본 등
기 타 : 펄프폐액, 합성수지 폐재, 유기질 폐기물 등
2-3. 활성화 방법에 의한 분류
가스활성화법, 약품활성화법, 약품.가스 병용 활성화법 등
3. 흡착현상
3-1. 개념
활성탄이 어떤 성분을 흡착하고 있을 때 흡착된 성분을 피흡착질(Adsorbate) , 활성탄을 흡착제(Adsorbent)라고 한다. 흡착량은 활성탄의 단위면적 또는 단위 질량에 대한 피흡착질의 질량, 중량으로 표시하거나 혹은 흡착분자수로 나타낸다. 그리고 전 면적을 점유한 양을 포화흡착량이라 하며 실제로 피흡착질이 점유한 비율을 흡착율 또는 피복율(Coverage)이라고 한다.
3-2. 흡착제의 선택
비극성 ↔ 극성 포화결합 ↔ 불포화 결합
대 ↑ 분자의 크기 ↓ 소 활성탄 실리카,알루미나계 흡착제
분자체탄소 합성 제오라이트
3-3. 물리흡착과 화학흡착
구 분 물리흡착 화학흡착
온 도 저온에서 흡착량이 크다 비교적 고온에서 일어난다피흡착질 비선택성 선택성
흡 착 열 적다(10Kcal/mol 이하) 응축열과 같은 정도 크다(10∼30Kcal/mol) 반응열과 같은 정도
흡. 탈착 가능(가역성) 불가능(비가역)
흡착속도 빠르다 느리다(활성화 에너지 필요)
3-4. 흡착과정
1단계 피흡착질분자들이 흡착제(활성탄) 외부 표면으로 이동
2단계 피흡착질이 활성탄의 대세공, 중간세공을 통해 확산
3단계 확산된 피흡착질이 미세공 내부표면과의 결합 또는 미세공에 채워짐
3-5. 기상흡착특성
1) 온도가 높을수록 흡착량은 감소한다.
2) 피흡착질의 농도 및 상대증기압이 높을수록 흡착량은 증가한다.
3) 비점 또는 임계온도가 높을수록 흡착되기 쉽다.
4) 2성분 혼합가스의 경쟁 흡착에 있어서 단독 흡착시 강하게 흡착되는 성분쪽이 더욱 강하
게 흡착된다. 그러나 이때 각 기체의 흡착량은 혼합가스내와 같은 분압에서 단독으로 흡
착시켰을 때 보다도 적다.
5) 저압 1mmHg 이하에서는 동족열 화합물의 분자 크기에 따라 흡착력이 증가한다.

키워드

활성탄,   목탄질,   세공구조,   제조과정,   흡착현상