[화학공학 실험] 흡착 실험 : 활성탄을 흡착제로 사용하여 메틸렌블루의 흡착을 흡광도를 이용하여 알아보고, 이 데이터로 파과점과 파과곡선을 구하는 것과 그리고 활성탄의 흡착량과 활성탄의 수명을 알아본다

소개글

[화학공학 실험] 흡착 실험 : 활성탄을 흡착제로 사용하여 메틸렌블루의 흡착을 흡광도를 이용하여 알아보고, 이 데이터로 파과점과 파과곡선을 구하는 것과 그리고 활성탄의 흡착량과 활성탄의 수명을 알아본다에 대한 보고서 자료입니다.

목차

화학공학 실험 - 흡착 실험


1. 실험목적

2. 이 론
- 흡착의 정의
- 흡착에서의 3단계 과정
- 파과곡선
- 흡착 등온식

3. 실험 기구 및 시약

4. 실험 방법

5. 주의 사항

6. 실험 결과

7. 결과 및 고찰

본문내용

ㆍ칼럼
4. 실험 방법
1) 100ppm농도의 Methylene Blue를 조제하여 100ml 용기에 20ppm, 40ppm, 60ppm, 80ppm, 100ppm 용액을 만든다.
2) 증류수를 넣은 셀의 흡광도를 0으로 맞추고 각 시료의 흡광도 측정한다. (UV분광광도계는 시작 30분 전에 미리 켜서 예열한다.)
3) 흡광도를 토대로 검량선을 긋는다. (검량선은 직선으로 긋는다.)
4) 활성탄 겉보기 밀도를 측정한다. (100ml 메스실린더에 넣고 무게를 잰다.)
5) 활성탄을 컬럼에 충전한다.
6) 펌프를 통해 원료 유량이 1분에 50m 정도 되도록 유속을 조절한다.
7) Damper와 칼럼의 하부, 칼럼의 상부와 유량계 하부를 연결한다.
8) main 스위치를 켠다.
9) 활성탄을 넣지 않은 빈 칼럼에 가동시켜 공탑속도를 측정한다.
10) 칼럼 건조 후 활성탄을 칼럼에 충전시켜 시스템을 가동시킨다.
11) 시료가 유량계의 상부 배출구로 나오면 이때를 실험시간 0으로 하여 10분마다 액을 취해 흡광도를 측정한다.
12) 흡광도가 처음 시료의 흡광도와 같으면 실험을 종료한다.
5. 주의 사항
ㆍFeed가 모자라서 pump가 공회전하는 경우가 절대 있어서는 안된다. 이는 pump에 심각한 손상을 주어 해당 장치로 실험이 불가능할 수 있다.
ㆍ흡광도를 측정할 때 셀에 이물질이 묻지 않도록하고 측정용액으로 두세 번 헹궈내도록 한다.
ㆍ컬럼 사이의 이음새 부분을 테프론 테이프로 감아준다.
ㆍ분해시 잔류압력을 제거한다.
6. 실험 결과
ㆍ검량선
농도
ppm
흡광도
2.150A
y = 0.0215x
ㆍ흡광도
ㆍ실험 결과
1. 실험 시간 : 380분
2. 공탑 속도
3. 활성탄의 겉보기 밀도
4. 층의 단면적당 용질의 공급속도
5. 흡착된 용질의 총량
= 파과곡선이 수직선일 때 같은 양을 흡착하는 데 필요한 이상시간
6. 흡착층 단위면적당 탄소의 질량
단위부피당 질량(g/cm3) = 공급속도(g/cm2 min) X 이상시간(min)
흡착층 단위면적당 탄소의 질량(g/cm2) = 칼럼의 길이(cm) X 단위부피 당 질량(g/cm3) = 21(cm) X 0.001941(g/cm2 min) X 178.6(min)
= 7.2799(g/cm)
7. 포화값
8. 분기점(파과점)까지 흡착된 양
C/C0 = 0.1 이고 t = 27min
-분기점(파과점)까지 총용량의 15.12%가 사용되었다.
7. 결과 및 고찰
흡광도 측정시 셀의 오차를 줄이기위해 하나의 셀로만 측정을 하였는데 10분마다 측정해야하는 짧은 시간 간격 때문에 씻고 충분히 건조시키지 못한 상태에서 다시 측정하여 오차가 생겼을 거라고 추측된다. 실험할 때는 연속적으로 실험을 해야한다. 중간에 실험을 멈추고 다시 측정을 시작하는 경우에는 짧지 않은 실험시간에 측정값이 멈추기 전의 본 궤도에 올라서는 시간까지 걸리고 오차가 생긴다. 실험 시간이 오래 걸림에 따라서 메틸렌블루의 초기농도 또한 변하게 된다. 메틸렌블루 용액의 수증기 증발로 인해 메틸렌블루 용액의 농도가 변하고 흡광도 역시 변화하였다.

키워드

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