Adsorption from solution 예비

1. 실험제목
Adsorption from solution
2. 실험목적
흡착의 원리를 이해하고, 흡착데이터를 이용하여 Freundich식을 통해 acetic acid의 농도 변화에 따른 활성탄의 흡착량의 차이를 알아낼 수 있다. 주어진 온도에서 용액 내의 농도왿� 흡착제의 흡착량 사이의 관계를 알 수 있다.
3. 실험원리
a. 흡착이란?
흡착은 “고체 또는 액체의 표면에 물질이 축적되는 현상”을 말한다. 고체, 액체의 표면에 있는 분자나 이온들이 다른 입자들과 결합을 이루지 못하여(불안정) 접촉하는 기체나 용해된 물질들을 표면에 잡아두려는 경향을 말한다. 이것으로 표면에서의 물질의 농도가 내부상의 농도보다 증가하게 된다. 용액으로부터 흡착되는 물질의 양은 흡착제왿� 용질의 성질, 흡착제의 표면적, 용질의 농도, 온도 등에 의존한다
b. 흡착질과 흡착제란?
①흡착질(adsorbate) : 표면으로 끌리는 물질
②흡착제(adsorbent) : 흡착을 받아들이는 고체 물질. 단위부피당 흡착되는 표면적의 넓이가 넓은 것이 우수한 흡착제이다. 액체는 표면이 매끄러워 고체에 비해 한정되며 반면 고체는 작게 나누어 질수 있고, 갈라지고 깨진 금이 많은 것 일수록 표면적이 넓어져 좋은 흡착제가 된다.
c. 흡착의 분류
① 물리 흡착
표면과 흡착질 사이에 van der waals 상호 작용이 미친다. 분자가 물리
흡착될 때 내놓는 에너지가 격자의 운동에너지로 흡수 된 다음 열로서 발산 되어 울퉁불퉁한 표면 위로 튀던 분자는 운동에너지를 잃고 표면에 달라 붙는데 이 과정을 적응 과정이라고 한다. 흡착시 되게 약 -20kJ/mol 정도의 엔탈피 변화가 나타는데, 이정도 에너지로는 결합을 끊을 수 없기 때문에 분자 그대로 유지가 된다. 그러나 표면의 영향으로 굽혀 질수는 있다.
② 화학 흡착
흡착되는 분자가 표면과 화학 결합을 이루고 기질 분자를 최대로 배위시킬 수 있는 자리로 들러 붙으려고 한다. 화학 흡착 에너지는 -200kJ/mol로 대단히 크다. 되게 발열 반응이다.
③ 물리 흡착과 화학 흡착의 차이
물리 흡착 같은 경우는 일반적으로 빨리 이루어지는 가역반응이다. 그리고 기체 압력을 낮추거나 표면 온도를 높이면 곧 역반응이 일어난다. 그러나 화학 흡착은 온도를 높이면 흡착 속도가 급격히 증가하고, 흡착에 의한 결합이 매우 강해 원래의 화학종으로 돌아가지 않는다.