[공학] 무기 공업 화학 보고서 - 활성탄에 대해서

무기 공업 화학 보고서 [활성탄] 1. 활성탄 의미 및 형태 1.1. 활성탄의 의미 그림 활성탄 - 목재, 갈탄, 무연탄, 및 야자껍질 등을 원료로 제조되는 미세세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체 - 활성화 과정에서 분자 크기 정도의 미세세공이 잘 형성되어 큰 내부표면적을 가지게 되는 흡착제 1.2. 활성탄의 형태 그림 활성탄의 입자 크기에 따른 형태 분류 성형상 파쇄상 분말상 - 조립 활성탄 - 일정한 규격크기의 형상 - 구형, 원주형 등으로 나뉨 - 보통 3~80mesh - 불규칙한 형상 ? - 보통 100mesh 이하 2. 활성탄의 구조 및 성질 2.1. 활성탄의 물리적 구조 - 탄화과정에서 산소, 수소, 질소를 포함한 분자들이 가스로 빠져 나옴→ 탄소는 방향족 고리가 연결된 판상 형태가 불규칙적으로 형성→ 그 사이에 빈 공간이 생김 (빈 공간에 타르 등의 유기물이 활성화 과정을 통해 제거됨) → 비어있는 세공을 형성하여 좋은 흡착제로 작용함 그림 (a)흑연과 활성탄의 층구조; (b)흑연의 규칙적인 배열; (c)활성탄의 불규칙적인 배열 그림 탄화 온도의 증가에 따른 활성탄의 구조 형성 - 활성탄은 열분해과정에서 온도가 높을수록 열적으로 안정한 6각형의 방향족 구조를 형성하며, 방향족 환구조는 용매제에 의해 추출되지도 않고 화합물에 의해 제거되지도 않는 안정적인 구조를 이룸 2.2. 활성탄의 화학적 구조 - 방향족 고리가 아주 불규칙적으로 배열되어 있는 활성탄 - 작은 미세결정 표면에 산소, 수소를 포함한 다양한 작용기를 가짐. - 방향족 고리들로 만들어진 작은 조각들이 많이 존재하기에 흑연에 비하여 모서리에 있는 탄소의 수가 많음. - 탄소들이 많은 경우 불포화되어 있고 따라서 반응성이 좋고 산소를 아주 잘 흡착함. - 활성탄에 있는 재료는 실리카, 알루미노실리케이트가 있고, 칼슘, 아연, 철, 마그네슘, 구리, 납 등 도 …
- 활성탄에 있는 재료는 실리카… 20Å 선택성