[자연과학][물리화학] 평형의 결정 - 수용액에서 활성탄에 의한 유기산의 흡착

평형의 결정. 수용액에서 활성탄에 의한 유기산의 흡착. 1. 목적 이 실험의 목적은 일정한 온도에서 용질농도의 함수로 수용액과 활성탄 표면 사이에서의 유기산의 평형분배를 결정하기 위한 것이다. 2. 이론 흡착은 표면현상인데 흡착에 의하여 다량의 기체나 액체로부터 물질이 물리적 혹은 화학적 힘에 의하여 표면에 붙어 있다. 흡착은 고체나 액체의 표면에서 일어나는데 표면의 종류와 흡착에 작용하는 힘의 형태에 따라서 흡착된 분자들이 한층 혹은 여러층을 만든다. 흡착의 범위는 표면의 형태뿐만 아니라 그 자체의 표면적에 따라 달라지므로 어떤 주어진 물질에 대한 표면적이 크면 클수록 흡착이 많이 일어난다. 액체는 표면이 매끄러우므로 고체에 비하여 그 흡착력이 한정된다. 고체는 잘게 나누어지는 물질이고 그런 물질은 그람당 1,000평방미터나 그 이상의 면적을 가진다. 가장 유용한 고체흡착제 중에는 실리카겔(SiO2)와 활성탄이 있다. 이 물질들은 아주 잘게 나누어질 수 있어서 흡착할 수 있는 표면적이 아주 크다. 대부분의 고체들은 다량의 기체와 액체용액의 용질을 흡착하는 특성을 가지고 있다. 종종 이 작용은 흡착제와 흡착물에 대하여 모두 고유한 특성이다. 일반적으로 흡착이 고유하고 많은 열(흡착물 몰당 40kJ 이상)을 내보내면 그 과정을 화학흡착이라고 부른다. 만약 흡착이 비고유하고 흡착되는 물질의 증발열에 비하여 작은 양의 열만이 나온다면 이 과정은 물리흡착이다. 그 이외에 다른 흡착특성들 즉 온도, 전체농도의 의존도와 가역성 등이 화학적 흡착과 물리적 흡착을 구별하는데 종종 이용된다. 고체 표면의 흡착력은 흡입된 물질의 양(혹은 몰수)과 흡착제의 단위질량당 흡착면적 측정으로 결정된다. 보통 흡착제의 단위질량당 용액에서 흡착된 용질의 양은 포화점에 이를 때까지 용질의 전체 농도에 의존한다. 또한 주어…
고체 표면의 흡착력은 흡입된 물질의 양(혹은 몰수)과 흡착제의 단위질량당 흡착면적 … [c/(x/w)]〓(1/Nmk)+c/Nm〓1/K+