활성탄을 이용한 염료흡착속도 결정_예비레포트 [A+]

소개글

활성탄을 이용한 염료흡착속도 결정_예비레포트 [A+]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

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

본문내용

흡착량 사이의 관계를 수식으로 나타내면 다음과 같다.
위 식의 경계조건을 t=0~t=t, q=0~q=q로 적용해 적분해주면 다음과 같이 나온다.
이 중 일반화된 식은 다음과 같다.
(: 평형상태에서의 흡착농도 (mol/g), : 시간 t에서의 흡착농도 (mol/g),
: 1차 흡착속도 상수 ())
다음 Fig 2. 는 유사 1차 반응식을 선형 그래프로 나타낸 그림이다.
Fig 2. 유사 1차 반응식 그래프
(4) 유사 2차 반응 (Pseudo 2nd order)
평형상태에서의 흡착량과 시간에 따른 염료의 흡착량의 관계에 대한 유사 2차 반응속도식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
위 식의 경계조건을 t=0~t=t, q=0~q=q로 적용해 적분해 나온 식은 다음과 같다.
이를 일반화된 식으로 바꿔주면 다음과 같다.
(: 평형상태에서의 흡착농도 (mol/g), : 시간 t에서의 흡착농도 (mol/g),
: 2차 흡착속도 상수 ())
다음 Fig 3. 는 유사 2차 반응식을 선형 그래프로 나타낸 그림이다.
Fig 3. 유사 2차 반응식 그래프
3. 실험 기기 및 시약
(1) 실험 기기
UV/vis 분광광도계 ( Fig 4.)
Fig 4. UV/vis 분광광도계
(2) 실험 시약
① Acid-red 1 (, Sigma-aldrich)
그림문자:
성상: 고체, 색상: 빨간색
비중: 0.38-0.43
분자량: 511.46
유해성/위험성: 피부 부식성/피부 자극성, 심한 눈 손상성/눈 자극성 , 호흡기계 자극성
② Acid-blue 25 (, Sigma)
그림문자:
성상: 고체, 색상: 파란색
pH: 7.5
녹는점/어는점: 276~279 ℃
분자량: 416.382390
유해성/위험성: 피부 부식성/피부 자극성, 심한 눈 손상성/눈 자극성 , 호흡기계 자극성
③ 활성탄 (active carbon(=activated charcoal))
Fig 5. 활성탄
- 성상: 고체, 색상: 검정색
- 분자량: 12.01
증기압: 0.1 ㎜Hg (<0.1 mmHg 20℃)
비중: 0.08-0.5
4. 실험 방법
(1) 1 L 비커에 200ppm 농도의 염료 용액을 제조한다.
(2) 염료 용액에 활성탄을 1000 ppm 으로 맞추고 지정된 시간(0, 1, 3, 5, 10, 20, 30, 45, 60, 75, 90 min) 에 샘플을 여과하여 UV 측정을 실시한다.
Fig 6. 제조한 염료용액에 활성탄을 넣는 과정
Fig 7. 분광광도계를 이용해 UV 측정을 실시하는 과정
(3) UV 검량선을 이용하여 구한 초기 농도를 이용하여 시간대 별 흡착된 염료의 농도를 계산한다.
5. 참고문헌
[1] 2018년도 2학년 1학기 실험노트
[2] 광용어사전 편찬회, 2011, “광용어사전”, 일진사 - 흡광도
[3] 이종집, 2011, 활성탄에 의한 아마란스 염료의 흡착동력학에 관한 연구, 청정기술 제 17권 제2호, page 97-102
[4] 최주환, 박용성, 1998, “UV-vid 및 원자흡수 분광분석법”, page 56-73

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