활성탄의 흡착(예비보고서)

1. 실험제목 : 활성탄의 흡착
2. 실험날짜 :
3. 실험목적 : 흡착의 원리를 이해하고 흡착 데이터를 이용하여 Freundlich식을 통해 서 acetic acid의 농도 변화에 따른 활성탄의 흡착량의 차이를 알아낼 수 있다. 즉, 주어진 온도에서 용액내의 농도왿� 흡착제의 흡착량 사이 의 관계를 알 수 있다.
4. 실험원리
(1) 흡착이란?
- 흡착은 “고체 또는 액체의 표면에 물질이 축적되는 현상”을 말한다. 고체 표면의 분자 나 이온은 다른 입자왿�의 결합에 의해 안정화되는데 결합을 이루지 못한 면이 있을 때는 즉, 불포화된 면을 가져 불안정한 상태의 고체는 접촉하는 기체 또는 용해될 물질을 고 체 표면으로 붙잡아 두려는 경향이 있다. 이왿� 같이 표면으로 물질이 집중되는 현상을 흡착이라고 한다.
- 이 때 표면에서 물질의 농도가 내부 상의 농도보다 증가하게 되고, 용액으로부터 흡착 되는 물질의 양은 흡착제(absorbent)왿� 흡착질(adsorbate)의 화학적 성질 및 물리적 성 질에 의존한다.

<중 략>

외부에서 열을 가해 흡착질을 분리시키는 방법으로 기상에서 용매의 회수등의 흡착에 사용된 활성탄 재생이 거의 이 방법을 따르고 있고, 가열재생(thermal desorption) 또는 열원에 수증기를 이용하는 경우에는 수증기 재생(steam regeneration)이라 불린다.
c. 화학재생
공업적인 수처리에 있어서 페놀류를 흡착한 활성탄 재생에 수산화나트륨을 쓰는 예가 잘 알려져 있다. 이 경우는 페놀, 니트로 페놀, 클로로페놀, 초산 등의 피흡착질을 pH가 올라가면 해리하고 나트륨염이 되어 쉽게 탈착된다. DOW Chemical 사의 예로는 페놀을 500mg/l 정도 포함한 폐수를 처리한 활성탄에서 수산화 나트륨 세정 중화에 의해 평균 1%의 페놀용액이 회수되고 이것을 다시 제조공정으로 돌려져 이용된다.
d. 용매재생, 치환재생
예를 들면 합성흡착수지에 대해서 크롤계 살충제를 흡착후 이소프로놀, 아세톤, 메탄올 등으로 세정함으로써 추출하는 예가 있고 세정수 중에 포함된 유기산, 염기, 중성유 등 타르파생 파생물질을 활성탄으로 흡착하고 그후 70-80 C에서 벤젠을 이용해 추출해서 추출물은 증류에 의해 벤젠과 분리된다. 활성탄 탑에 잔존하는 벤젠은 수증기로 빼내어져 응축후 분리기로 회수되고 벤젠상은 증류후 추출물로부터 분리된 벤젠과 함께 이용된다.