활성탄의 흡착이론

1. 흡착(adsorption) 흡착(adsorption)이란 유체상의 어떤 성분들이 고체 흡착제(adsorbent)의 표면으로 전달되는 분리공정이다. 즉, 장시간에 걸쳐 유체상(기상 or 액상) 고체 표면이 접촉하고 있으면 유체상의 특정성분은 고체 표면에 모이고 유체상 내부의 농도와 고체 표면의 농도가 다른 상태가 된다. 대부분의 흡착은 주로 기공 벽 또는 입자 내부에 있는 특정 장소(흡착 자리)에서 일어난다. 2.고체에 대한 기체 및 증기의 흡착현상(Gas and vapor adsorption on solid) 기체 또는 증기가 깨끗한 고체표면과 접촉하면 그 중의 어떤 것은 흡착층을 형성하여 표면에 붙게 될 것이다. 이 경우 고체는 일반적으로 흡착제 또는 흡착매(피흡착질)라고 하며, 기체 또는 증기는 흡착질이라고 부른다. 고체 내부 속으로 균일한 흡수가 이루어질 수도 있고 또 흡착과 흡수는 언제나 실험적으로 구별할 수 있는 것도 아니므로 고체가 기체를 받아들이는 일반적 현상을 묘사하는데에 수착(sorption)이란 포괄적인 용어가 때때로 쓰인다. 흡착은 표면에 존재하는 인력의 불균형, 따라서 불균일계의 표면자유에너지를 감소시킨다. 고체표면과 액체표면 사이의 차이는 주로 다음 사실에 의한다. 즉 고체표면은 표면활성이란 점에서 불균일하며 외적 환경에 어느 정도 의존하는 성질을 가진다. 흡착이 일어나는 경우에는 흡착된 기체분자는 이차원적인 운동만 이루어지도록 제한된다. 따라서 흡착과정에는 엔트로피의 감소가 따른다. 또 흡착은 자유에너지의 감소를 내포하므로 열역학적인 관계인 로부터 는 언제나 음의 값이어야 할 것이다. 즉, 고체에 대한 기체 또는 증기의 흡착은 언제나 발열과정이다. 그러므로 기체의 흡착량(평형조건하에서의)은 온도가 낮아짐에 따라 증가한다. 23。C 30。C 80。C 15.2。C