물리화학 실험 - 활성탄에 의한 아세트산의 흡착

활성탄에 의한 아세트산의 흡착

1. 요약 서론

이 실험의 목적은 수용액으로부터 아세트산이 활성탄에 흡착할 때의 프로인드리히(Freundich)의 흡착 등온식(adsorption isotherm)을 결정하는 데 있다. 각각의 플라스크에 농도를 달리한 아세트산을 넣고 흡착이 일어난 후에 남은 농도와 흡착된 용질의 무게 등을 측정하여 실험적으로 상수들을 구하여 위 식들에 부합하는지를 알아보는 실험이다.

2. 이론

물리화학의 한 분야에서 표면의 성질을 연구하는 분야가 있다. 이번 실험은 표면의 성질을 알아보는 실험 가운데 하나이다.
자유로운 기체 분자(free gas)는 흡수된 기체분자(adsorbed gas)와 평형을 이룬다. 이 때 기체분자가 표면을 덮는 비율()은 온도와 바깥에 있는 기체의 압력에 의존한다. 이 의 온도와 압력에 관한 함수를 흡착등온식(adsorption isotherm) 이라고 부른다.
이 흡착등온식에는 가장 기본적인 가정 하에서 유도되는 간단한 랭뮤어 흡착등온식(Langmuir isotherm)과, 보다 복잡한 BET 흡착등온식, Temkin 흡착등온식, 프로인드리히 흡착등온식(Freundlich isotherm) 등이 있다.
이렇게 원래는 기체가 고체 표면에 흡착할 때의 평형을 설명하는 이론이지만, 그것을 확장하여 액체 속에 녹아 있는 용질의 분자가 고체의 표면에 흡착할 경우에도 적용시키기도 한다. 특히 프로인드리히 흡착등온식이 이 경우에 잘 쓰인다.
이러한 배경 하에서, 이번 실험의 목적은 수용액으로부터 아세트산이 활성탄에 흡착할 때의 프로인드리히의 흡착 등온식을 결정하는 데 있다. 아울러 랭뮤어 식과도 비교해 보자.

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