환경공학실험 | 흡착분리를 이용한 폐수처리

 

 

 

흡착제 종류 및 쓰임

특정 물질을 제거하는 흡착현상은 하수처리나 공기정화 및 탈취 등 각종 환경정화를 비롯해 산업공정에서 색소 흡착을 통한 탈색과정과 불순물을 제거하는 정제공정, 반응 물질을 흡착함으로써 반응속도를 높여주는 촉매 등 공업적으로도 널리 쓰이고 있다. 공업적으로 이용되는 흡착제는 대표적으로 활성탄, 실리카겔, 제올라이트, 알루미나, 벤토나이트 등이 있으며 세공의 크기와 흡착능력은 활성탄의 종류와 흡착질에 따라 다르며, 온도와 pH, 공존하는 물질들의 특성에 따라서도 차이가 난다.

 

※ 세공의 크기에 따른 분류

구 분	크 기
Micro pore	< 2㎚
Meso pore	2 ~ 50 ㎚
Macro pore	> 50㎚

 

이 중 본 실험에서 사용할 활성탄은 그 형태에 따라 분말활성탄(PAC), 입상활성탄(GAC), 섬유상 활성탄(ACF) 등으로 나뉘며 이 중 섬유상 활성탄(ACF)은 무질서한 결정구조를 갖는 일반적인 활성탄(AC)과 달리 크기의 미세공을 활성탄과는 달리 활성탄소를 섬유로서 가공하여 세공구조가 일정하며 비교적 표면적이 넓고 흡착속도 또한 빠르다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 실험용기 8개 중 활성탄을 0.002g 씩 7개, 0.01g을 1개의 용기에 각각 넣는다.

 

2) 마그네틱 교반기를 이용하여 메틸렌 블루 (1, 3, 5, 7, 9, 12, 15)ppm 염색용액을 제조한다.

 

3) 제조한 각 농도별 염색용액을 분광광도계에 넣어 흡광도(660㎚)를 측정한다.

 

4) 흡착제(활성탄)가 들어있는 용기에 각각 다른 농도의 메틸렌 블루 염색용액을 넣어준다. (남은 0.01g의 용기에는 15ppm 염색용액을 넣어준다)

 

5) Shaking Incubator에 모든 용기를 넣어준 후 30℃에서 흡착을 진행시킨다.

 

6) 흡착 진행 후 흡착제를 0.01g을 넣어준 용액는 6, 9, 24시간 간격으로, 나머지 용액들은 대략 하루가 지난 후 흡광도(660㎚)를 측정한다.

 

7) 측정된 흡착 전, 후 흡광도와 검량선을 통하여 염료용액 농도 변화량을 확인한다.

 

8) 정리한 염료용액 흡착평형 실험값들을 다양한 흡착 등온식 파라미터에 적용해본다.

 

 

 

[환경공학실험]흡착분리를 이용한 폐수처리 레포트