[실험자료] 물리화학 실험 - 활성탄에 의한 아세트산의 흡착

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[실험자료] 물리화학 실험 - 활성탄에 의한 아세트산의 흡착에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

138 N이다.
○ 흡착된 아세트산의 질량을 구하면
이다.
번호
c
x
m
x/m
c/x/m
log x/m
log c
1
2
3
4
5
6
0.455
0.220
0.1092
0.0587
0.0354
0.0138
0.33
0.21
0.1099
0.107
0.0937
0.0703
1.04
1.03
1.05
1.03
1.04
1.03
0.3173
0.2039
0.1047
0.1039
0.0901
0.0683
1.4340
1.0790
1.0430
0.5650
0.3929
0.2020
-0.4985
-0.6906
-0.9801
-0.9834
-1.0453
-1.1656
-0.3420
-0.6576
-0.9618
-1.2314
-1.4510
-1.8601
◆ log x/m을 log c 에 대하여 그래프로 그려
프로인드리히 방정식의 상수 k와 n값을 구한다.
log K = -0.4267 따라서 K = 0.3744
n 은 기울기이므로 n = 0.431
식 와 위 그래프를 참조하면
= 0.4106
= 2.5246 이 된다.
4. 토론
① 먼저 프로인드리히 그래프와 랭뮤어 그래프를 비교 분석해 보자.
우선 프로인드리히 그래프에서 추세선과 그래프의 일치정도와 그 지표인 R2 값을 보면, R2 이 0.903 로 1 에 아주 가깝게 나왔고, 그래프를 봐도 추세선과 거의 일치하는 것을 알 수 있다. 즉 활성탄에 대한 아세트산의 흡착은 프로인드리히 흡착 등온식을 잘 따른 다고 생각할 수 있다. 그런데 랭뮤어 그래프를 보면, 앞의 프로인드리히 그래프와 비교해 볼 때 R2 값이 0.7971로 1보다 다소 작게 나왔고, 그래프로 봐도 추세선과 상당히 차이가 났음을 알 수 있다. 이는 활성탄에 대한 아세트산의 흡착이 랭뮤어 흡착등온식을 따르는 경향성은 있으나, 정확히는 따르지 않음을 보여준다. 랭뮤어의 흡착등온식 보다는 프로인드리히 흡착등온식에 보다 가까움을 알 수 있다.
이는 랭뮤어 흡착등온식의 가정 중 부분 부분의 흡수영역들은 각각 독립적이고 각각의 흡수영역들은 모두 동등한 에너지를 가진다는 것이 지나친 단순화였기 때문이었다고 본다. 즉 에너지적인 측면에서 가장 적당한 부분들이 먼저 채워진다는 것이다. 이러한 생각에서 오차를 보완한 식인 Temkin isotherm 과 프로인드리히 흡착등온식에 실험 결과에 잘 맞는 것은 당연하다고 본다.
② 실험결과가 프로인드리히 흡착등온식에 완벽히 따르지 않은 점에 대해 생각해 보면, 이는 실험 과정상의 오차가 큰 이유라고 생각된다. 적정시에 페놀프탈레인에 의한 색깔 변화에서 색깔이 나타났다고 판단하는 정도가 각각의 플라스크를 실험 할 때마다 같을 수 없으며, 실험기구에 시약을 따르고 옮기고 할 때 증류수가 아닌 물로 씻은 점, 그리고 그 수돗물이 실험도구에 남아있었던 점 등등 무수히 많은 요인이 있을 것이다.
③ 실험에서 반성할 점과 개선할 점을 생각해 보면,
먼저 실험과정 중 노르말 농도 잘 몰랐다. 책을 찾아보니 산과 염기에서 용액 중에 녹아있는 수소이온 또는 히드록시이온의 몰수라고 나왔는데, 시약의 제조시 이를 염두하지 않아 1 리터의 용매에 녹아있는 용질의 몰수로 생각했었다.
5. 참고문헌
① 정량분석, 김강진김하석이대운이원, 自由아카데미, 1991
② Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, Himmelblau, 6th, Prentice Hall
③ Principles of Modern Chemistry, Oxtoby & Nachtrieb, 3rd, Saunders College Publishing
④ Physical Chemistry, Atkins, 5th, Oxford

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활성탄에 의한 아세트산의 흡착,   흡착 등온식,   프로인드리히 흡착 등온식