적정법을 이용한 아세트산 흡착량 계산 예비레포트 [논문참고, A+ 1등]

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목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 흡착 (Adsorption)
(2) 흡착 등온식 (Adsorption Isotherm)
(3) 적정 (Titration)
(4) 산 - 염기 적정 (중화적정) (Neutralization Titration)
(5) 적정 곡선(Titration Curve)
(6) 선형회귀
(7) 노르말 농도

3. 실험 기기 및 시약
(1) 아세트산
(2) 수산화나트륨
(3) 페놀프탈레인
(4) 활성탄

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
● 흡착 현상을 이해하고 물리적 흡착(Physical adsorption)과 화학적 흡착(Chemical adsorption)을 구분할 수 있다.
● 활성탄을 사용해 아세트산을 흡착하고, 수산화나트륨으로 중화 적정하여 흡착된 아세트산의 양을 분석해 최대 흡착량을 구할 수 있다.
● 각 흡착 등온식에 적용하여, 시간에 따른 아세트산의 흡착이 Langmuir 흡착 등온식, Freundlich 흡착 등온식, Temkin 흡착 등온식 중 어떤 흡착 등온식에 잘 일치하는지 알 수 있다.

2. 바탕 이론
(1) 흡착 (Adsorption)
① 정의
기체 또는 용질분자가 더 큰 표면에 결합하는 과정으로 액체나 기체에 있는 이온, 원자, 분자들이 고체 표면에 얇은 막의 형태로 확산하여 고체 표면과 결합하거나 분자 간 약한 힘에 의해 부착되는 것을 말한다. 즉 물체의 계면에서 농도가 주변보다 증가하는 현상을 뜻한다.

② 종류
흡착은 농도의 크기 차이와 상호작용 여부에 따라 구분할 수 있다. 농도의 크기 차이에 따른 구분으로는 양흡착과 음흡착이, 상호작용에 따른 구분으로는 물리흡착과 화학흡착이 있으며 이는 아래와 같다.

ⓐ 양흡착(정흡착) : 유체 내부 농도보다 계면의 농도가 높아지는 경우
ⓑ 음흡착(반흡착) : 유체 내부 농도보다 계면의 농도가 높아지는 경우
ⓒ 물리흡착 : 분자 사이의 극성 인력 또는 비교적 약한 Van der Waals 상호작용이 주로 작용한다.
ⓓ 화학흡착 : 화학적 결합에 의한 흡착으로, 강한 이온결합 또는 공유 결합 등의 화학결합이 주된 힘이며, 표면에 새로운 종류의 화합물이 생성된다고 볼 수 있다.

● 물리흡착의 특징
(ⅰ) 분자간 힘에 의해 흡착질 사이에도 결합하는 다분자층(Multilayers)흡착이 일어난다. 따라서 Freundlich 흡착 등온선을 따른다.

참고 자료

‘22년도 1학기 화공기초 이론 및 실험 실험노트
“흡착공학과 과학, p.3~10,”, 임광, 두양사
MSDS
한국화학공학회 (박경목, 남희근, 문성용), 2015.2, 활성탄에서의 아세트산 흡착거동 연구, Korean Chem.Eng.Res(화학공학 53권 1호), p.127-130
한국화학공학회 (이채영, 정진석, 신은우), 에너지/환경 : 활성탄에서의 아세트산 흡탈착 거동, 2008. 12, Korean Chem.Eng.Res(화학공학 46권 6호), p.1130-1134
주 그린활성탄소-활성탄