[물리화학실험] 활성탄에 의한 아세트산의 흡착

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[물리화학실험] 활성탄에 의한 아세트산의 흡착에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

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5. 고 찰
이번 실험의 목적이 활성탄의 흡착에 대해 고찰하고 흡착등온선을 도식화 해보는 것인 만큼, 흡착등온식을 그려보자.
그림1. 랭뮤어의 흡착등온선(x축 = C, y축 C/(x/m))
를 C/(x/m)의 식으로 정리하면, 가 된다. x축이 C인만큼 기울기 1/a 는 12.427이 되고 1/ab는 0.2766이 된다.
그림2. 프로인드리히의 흡착등온선(x축 = log C, y축 = log(x/m))
위와 동일하게 n=0.1109 이고 k는 1.0233이다.
그림2의 흡착등온선은 수치해석 과정 중 두 개의 식을 일차방정식 형태로 나타내기 위해 로그함수를 이용한 것이다. 일차방정식으로 나타내지 않았다면 추세선도 지수함수를 써야 하지만 일차식으로 나타냈기에 추세선도 선형을 사용하였다.
수치해석에 있어서 R2이 1에서 멀어질수록 불량조건이고 1에 가까울수록 좋은 조건인데, 두 그래프 모두 R2이 1과 큰 차이를 보이고 있다.
이번 고찰에서 확실하게 알 수 있는 건 실험의 오류가 커질수록 프로인드리히 흡착등온선보다는 랭뮤어의 흡착등온선의 결과가 더 정확하다는 것이다.
랭뮤어의 흡착 등온선은 두 가지 가정을 하는데, 흡착 분자가 단분자층 이상을 형성하지 않는다는 것이고, 흡착분자간 상호작용은 없다는 것이다. 이번 실험에서는 활성탄을 물에 녹임으로서 단위가 작아졌고, 때문에 두 가지 가정은 어느 정도 맞아떨어졌을 것으로 짐작된다.
이론상 프리인드리히 흡착등온선은 지수함수 모양을 따르고 랭뮤어의 흡착 등온선은 일차방정식 모형을 따른다. 둘 다 일정한 농도에서만 사용 가능한 식이기 때문에 y절편이 0에 가까운 점은 고려하지 않아도 상관없고, 요는 두 식 중 어느 식이 액체와 고체 사이 흡착에서의 상관관계를 더 잘 설명해주느냐 하는 것이다.
오차가 있기 때문에 결론을 내리는 게 맞을지는 모르겠지만 결론은, 상온에서의 액체와 고체 사이의 흡착에서는 랭뮤어의 흡착등온선이 프로인드리히의 흡착등온선보다 더 정확한 값을 따른다는 것이다. 이는 흡착제에 흡착 되는 피흡착질의 농도와 흡착량의 관계가 일정 비율을 유지한다는 것을 뜻한다.
아마도 액상에선 일정한 농도의 피흡착질이 흡착제에 일정하게 부대끼는 반면 기상에선 그 한계가 있기 때문에 랭뮤어의 흡착등온선은 선형인 액체와 고체의 흡착에 어울리는 식이고 프로인드리히의 흡착등온선은 기체와 고체 혹은 기체와 액체 간의 흡착에 어울리는 식이 아닐까 생각해본다.
6. 실험요약 (Abstract)
Object of this experiment is that absorption of Activated carbon Investigation and absorption isothermal line is draw. Result of the experiment draw Frueundlich absorption isothermal line and Langmuir absorption isothermal line.
absorption isothermal of Liquid and soild right Langmuir absorption isothermal line.
7. 참고문헌
[1] “물리화학실험”, 이문득, 자유아카데미 (1987), 173p-177p
[2] “기본 물리화학”, 정우식, 녹문당, 259p, 201p-203p
[3] “물리화학실험”, J I Morrow 114p-117p
[4] “화공기초실험 교재”
[5] “http://mbel.kaist.ac.kr/lecture/che201/2002-3.ppt”
경로 - 구글에서 ‘흡착등온선’으로 검색

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활성탄,   아세트산의 흡착,   흡착등온선,   흡착의 종류