활성탄을 이용한 염료 흡착 실험 예비레포트

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
UV 분광광도계를 사용하여 용액의 흡광도를 구한 뒤, Lambert-Beer 법칙을 이용하여 용액의 몰농도를 구할 수 있다. 구해진 몰농도 값을 이용하여 흡착량을 구한 뒤, 무차원 분리계수 을 이용하여 적합도를 판단한다. 또한 유사 1차 반응식, 유사 2차 반응식, 회귀 분석법을 이용하여 흡착반응의 반응속도와 분석에 적합한 식을 찾는다.

2. 바탕 이론
⓵ 흡착
흡착은 기체나 액체에 있는 원자,또는 분자들이 고체의 표면으로 확산하여 고체 표면과 결합하거나 약한 분자 간 힘에 의하여 부착된 것을 의미한다. 원자 수준에서, 액체나 고체의 표면은 매우 불완전하다. 고체의 표면에서는 대칭성이 결여되어 있으므로, 표면 원자는 주변 물질을 표면으로 끌어당겨 그 물질과 결합을 형성 한다. 이 과정을 흡착이라고 한다. 이러한 과정은 첫 번째 층에서 끝나지 않고 여러 추가 층에서 일어날 수 있다. 액체 계면에서 흡착할 경우, 정상적인 분자 운동으로 인해 층이 불분명하게 유지된다. 고체의 경우에는 입자의 이동성이 부족하므로 고체의 다공성 구조 내부에 분자들이 채워지며 표면적을 더 넓게 활용한다.
고체의 흡착은 분자 간 힘의 종류에 따라 물리적 흡착과 화학적 흡착으로 구분 된다.(figure 1)

물리적 흡착은 Van Der Waals 힘이 주로 작용하며 -20 정도의 흡착 엔탈피를 갖는다. Van Der Waals힘은 분자에서 전자의 이동 중 전자분포가 일시적으로 비대칭이 되어 순간적인 쌍극자힘이 발생하는 것을 말한다. 물리적 흡착은 활성화 에너지의 필요 없이 표면에서의 충돌과 동시에 흡착이 일어나므로, 흡착속도가 빠르고 순간적인 약한힘에 의한 결합이므로 비선택적이고 가역성이다. 또한 이미 흡착된 흡착질 분자 위에도 흡착될 수 있으므로 다분자층 흡착이 가능하다.

참고자료

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· Hoon, “흡착 등온선(adsorption isotherm)-1”, hoon(네이버블로그), 2023.06.20.,
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· 이종집,“활성탄을 이용한 Acid Yellow 14 흡착에 대한 평형, 동역학 및 열역학 파라미터의 연구”,2015,3-4p
· 엠마리,“UV-vis Spectroscopy, 분광광도계-작동원리”,엠마리(tistory 블로그),2023.02.25., ‘ttps://phd-in-maplecontry.tistory.com/’