[등온흡착선]

등온흡착선

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○개요

흡착능력과 파과

일반적으로 단일성분의 흡착능력은 흡착용량(평형흡착량)과 흡착속도로 평가된다.

활성탄의 흡착능력은 활성탄의 종류와 피흡착물질, 수온, pH 및 공존물질에 따라 다르다. 일반적으로 pH가 산성이거나 온도가 낮을수록 흡착량이 커진다.

⑴ 등온흡착평형(isotherm)

일정온도에서 활성탄과 피흡착물질이 함유된 물을 접촉시켜 평형상태에 도달하였을 때와 액상농도와

그 농도에서 활성탄흡착량과의 관계를 나타낸 것을 등온흡착선이라 한다

2)등온흡착선을 수식화한 것을 등온흡착모델(isotherm model)이라 하며 Freundlich 모델, Langmuir

모델 및 B.E.T.(Brunauer, Emmet, and Teller)모델이 많이 사용된다.

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○모델

1. Freundlich 모델

q：활성탄의 단위 무게당 피흡착물질의 흡착량(mg/g-활성탄)

C：활성탄흡착후 피흡착물의 액상평형농도(mg/L)

K, n：상수

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② Langmuir 모델

Langmuir는 흡착제의 표면과 흡착되는 가스분자와의 사이에 작용하는 결합력이 약한 화학흡착에

의한 것이며, 흡착의 결합력은 단분자층이 두께에 제한된다고 생각하여, 피흡착물질의 양과 가스압력

간의 관계를 이론적으로 유도하였다. 즉, 흡착에서 결합력이 작용하는 한계는 단지 단분자(mono

layer) 측의 두께정도라고 보아 그 이상 떨어지게 되면 흡착은 일어나지 않는다는 모델에 이론적 근거

를 두고 있어 Langmuir 흡착은 단분자층흡착이라고도 한다.

③ B.E.T.(Brunauer, Emmett & Teller) 모델

Langmuir의 단분자 모델에 대하여 Brunauer, Emmett 및 Teller 등은 흡착제의 표면에 분자가 점

점 쌓여 무한정으로 흡착할 수 있다는 다분자층흡착 모델을 세워서 다음과 같은 등온흡착식을 유도

C：포화농도

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○등온흡착모델 활용

1)활성탄 파과점 산정

2)활성탄 주입량 및 비용산정

3)활성탄흡착탑 설계

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