[반응현상실험] 흡착 (단국대)

소개

단국대 화학공학과 전공생
모든 실험 과목 A+ 받은 레포트입니다.
실험 결과 해석, 교안 문제 , 고찰 작성

목차

1. 실험목적
2. 실험결과
3. 결과값의 고찰
4. 개인 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
일정한 농도에서 흡착제의 양을 변화시켜 흡착량을 측정하여 흡착원리를 이해하고자 한다.

3. 결과값의 고찰
(1) 여러 종류의 흡착등온선 (3가지 이상)을 찾고 이를 설명하라.
흡착등온선은 일정 온도에서 흡착제 표면에 흡착되는 물질의 양을 평형 농도 또는 압력에 따라 나타내는 함수로 정의된다. 이러한 함수는 흡착제와 흡착물질의 상호작용, 흡착제의 표면 및 다공 구조에 따라 다양한 형태를 보이게 된다. 대표적으로 IUPAC에서는 흡착등온선의 형태를 여섯 가지 기본 유형으로 분류한다.
Type I 등온선은 낮은 상대압력 영역에서 급격하게 흡착량이 증가한 후 평형을 이루는 특성을 가진다. 이런 형태는 주로 활성탄, 제올라이트, MOF와 같이 미세기공을 가진 흡착제에서 나타난다.
Type II 등온선은 단층 흡착 이후 다층 흡착으로 순서가 진행되며 S자 곡선 형태를 보인다. 이러한 등온선은 실리카겔이나 금속산화물과 같이 비다공성 또는 중간 크기의 기공을 가진 흡착제에서 관찰된다.
Type III 등온선은 비다공성이나 흡착질과 흡착제 간의 상호작용이 약한 경우 보이며, 높은 상대압 구간에서 흡착량의 가파른 증가가 특징적이다. 대표적으로 활성 알루미나, 흑연 등에서 확인할 수 있다.
Type IV 등온선은 Type II와 유사한 형태이지만 모세관 응축 현상으로 인해 높은 상대압 구간에서 히스테리시스(hysteresis)가 나타난다. SBA-15, MCM-41과 같은 다공성 흡착제에서 볼 수 있다.
Type V 등온선은 약한 상호작용으로 인해 Type III와 유사한 형태를 보이지만, 메조 기공으로 인한 응축 현상으로 히스테리시스가 나타난다. 메조포러스 실리카와 CNT 등에서 이런 현상이 관찰된다.
Type VI 등온선은 다층 흡착이 단계적으로 일어나며 흡착층이 형성되는 특정 상대압에서 흡착량이 급격히 증가해 계단형 형태를 보인다. 대표적으로 그래핀이나 표면이 매끄러운 금속에서 나타나는 특징이다.

참고자료

· 단국대학교 반응현상실험 2025 교안
· BET분석 결과 해석: 흡착등온곡선 및 기공 특성의 연관성
· https://mcc-korea.com/post-bet-241029/