• 제목/요약/키워드: Freundlich 등온흡착식

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팽창질석에 의한 수용액내의 구리 제거능 평가 (Evaluation of Removal Properties of Cu(II) from Aqueous Solutions by Inflated Vermiculites)

  • 송재홍;이준기;김석구;이태윤
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권7호
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    • pp.25-32
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    • 2009
  • 본 연구는 팽창질석을 사용하여 수용액 상의 구리이온 흡착 제거능을 평가 하고자 하였다. 질석의 화학적 조성분석은 XRF, 구리이온 농도분석은 UV-VIS를 각각 사용하여 이루어졌다. 수용액 상의 구리이온의 제거양상을 살펴보기 위해 batch kinetic test와 batch sorption test가 실시되었고, 그 결과 구리의 제거속도($K_{obs}$, 1/hr)는 초기pH 3일때 0.73, pH 4일때 1.52, pH 5일때 1.71였고 초기농도가 $1mg\;L^{-1}$ 일때 3.19, 5일때 1.90, 10일때 0.73으로 초기구리농도와 반비례하고 초기 pH와는 비례하여 증가하는 양상을 보였다. 하지만 초기용액의 농도차이보다 초기pH의 영향이 지배적일 것이라는 예상하에 동일한 농도에 pH만 달리하여 실험해본 결과 역시 예상대로 pH에 따라 제거속도가 크게 차이남을 알 수 있었다. 최종적으로 batch sorption test를 통해 얻은 결과를 각각 Freundlich와 Langmuir 등온흡착식에 대입한 결과 두 식 모두 양호한 fitting 결과를 얻을 수 있었으나 Freundlich 식의 결정계수가 0.965로 Langmuir 식의 결정계수 0.936보다 좀 더 높게 나타나 좀 더 정확한 fitting 결과를 보여주었다. Langmuir 모델로부터 얻은 최대흡착용량($Q_{max}$), Freundlich 모델의 분배계수, n 값은 각각 $1,250mg\;kg^{-1}$, $635.1L\;kg^{-1}$, 1.69였다. 이러한 결과는 팽창질석이 다양한 형태의 수용액 상에 존재하는 구리이온을 효과적으로 제거할 수 있음을 보여준다.

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입상 활성탄에 의한 Quinoline Yellow의 제거 (Removal of Quinoline Yellow by Granular Activated Carbon)

  • 이종집;이창용
    • 청정기술
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    • 제16권3호
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    • pp.206-212
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    • 2010
  • 본 연구에서는 입상활성탄에 의한 quinoline yellow의 흡착특성을 회분식 흡착과 충전층 흡착을 통해 조사하였다. Quinoline yellow에 대한 활성탄의 흡착능은 산성 pH영역과 보다 높은 흡착온도에 의해 크게 증가하였으며, $60^{\circ}C$, pH 3에서 초기농도(10 mg/L)의 97%를 제거할 수 있었다. 입상활성탄에 대한 quinoline yellow의 흡착평형은 $25{\sim}60^{\circ}C$범위에서 Freundlich의 흡착등온식에 잘 맞았다. 흡착등온식으로부터 평가된 k와 ${\beta}$ 값은 각각 38.71~166.60과 0.380~0.490이었다. 활성탄 충전층에서의 파과곡선은 초기농도, 충전층의 높이, 유입속도 등과 같은 설계변수의 영향을 받았다.

고시리카제올라이트, 거대망상수지 및 입상활성탄에 의한 아민류의 액상흡착평형 (Liquid Phase Adsorption Equilibria of Amines onto High Silica Zeolite, Macroreticular Resin and Granular Activated Carbon)

  • 이성식;김형준;유명호
    • 공업화학
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    • 제9권5호
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    • pp.661-666
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    • 1998
  • 고시리카제올라이트 (HSZ), 거대망상수지입자(MR) 및 입상활성탄(GAC)에 의한 수용액중의 12가지 아민유도체의 평형흡착 실험 데이터와 Freundlich, Langmuir, Toth, Redlich-Peterson 식의 인자들을 각각 구하였다. 아민류의 흡착특징에 있어서는 고시리카제올라이트는 unfavourable, 입상활성탄은 favourable로 비선형이나, 거대망상수지흡착제는 선형관계의 특성을 나타내며, 변수가 2개인 Freundlich 식과 3개인 Redlich-Peterson 흡착등온식에 잘 일치하였다. HSZ, MR, GAC에 의한 아민류의 흡착능은 방향족>1급아민>2급아민 순이었으며, Freundlich상수 k와 n의 곱인 (k n)값은 HSZ와 MR 및 GAC에서 아민류의 끓는 점 $T_B$, 몰부피 $V_m$, 그리고 해리상수 $pK_a$에 비례하여 증가하였다.

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시멘트내 칼슘 알루미네이트 상에 의한 염소이온의 흡착반응 연구 (Experiment on Chloride Adsorption by Calcium Aluminate Phases in Cement)

  • 윤인석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.389-397
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    • 2017
  • 시멘트내 $C_3A$상과 $C_4AF$상은 염소이온과 반응하여 프리델염을 생성한다. 프리델염은 구조체에서 염소를 포함하기 때문에 염소이온의 흡착에 매우 중요하다. 외부에서 염소이온이 침투하면, 칼슘 알루미네이트 수화물은 염소이온을 고정하므로, $C_3A$상과 $C_4AF$상 및 AFm상의 염소 흡착 거동을 고찰하는 것은 고정화 현상을 이해하는데 매우 중요하다. 한편, 흡착 등온은 시멘트와 프리델염의 상호관계에서 정량적인 지식을 제공할 뿐만 아니라 그 상호관계의 특성을 이해하는데 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 $C_3A$상, $C_4AF$상 및 AFm상의 염소이온 흡착 거동을 고찰하는데 있다. $C_3A$상과 $C_4AF$상의 흡착등온은 이론적 화학당량보다 다소 낮았으며 Langmuir 흡착등온식으로 표현할 수 있었다. AFm상의 흡착등온은 이론적 화학당량보다 매우 낮았으며, Freundlich 흡착등온식으로 표현하였다. 또한 흡착등온 모델에서 온도의 영향 매개변수를 실험범주내에서 온도의 함수로 제안하였다.

KOH 첨착 활성탄에서 황화수소의 흡착 특성 (H2S Adsorption Characteristics of KOH Impregnated Activated Carbons)

  • 최도영;장성철;공경택;안병성;최대기
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.280-285
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    • 2006
  • 본 연구에서는 KOH를 첨착한 활성탄에서 황화수소의 흡착특성을 동특성 실험을 통해 관찰하였다. 특히 수분과 산소 농도가 흡착특성에 미치는 영향을 확인하였다. KOH를 첨착시킨 활성탄의 표면적, 세공부피 및 크기 분포 등의 기공 특성들은 질소 흡탈착 등온선을 이용하여 측정하였으며, 흡착량은 Langmuir와 Freundlich 등온식으로 모사하였으며 KOH를 첨착시킨 활성탄에서 황화수소의 흡착량은 Langmuir 등온식으로 잘 묘사되었다. 산소 농도의 증가는 KOH 첨착 활성탄의 황화수소 흡착성능에 큰 영향을 나타내었다.

석탄(石灰) 및 전분첨가(澱粉添加)에 따른 침수(湛水) 토양(土壤)의 규산흡수량(珪酸吸收量) 및 흡착특성(吸着特性) 변화(變化) (The Effect of Additions of Lime and Starch on the Silica Sorption Characteristics in Submerged Paddy Soil)

  • 윤정희;황기성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.35-38
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    • 1984
  • 실험실내(實驗室內)에서 유효규산함량(有效珪酸含量)이 다른 2개(個) 식양질(埴壤質) 토양(土壤)에 석회(石灰)와 전분(澱粉)을 첨가(添加)하고 $25^{\circ}C$로 1개월간(個月間) 담수항온(湛水恒溫) 처리(處理)한 뒤 토양(土壤)의 유효규산(有效珪酸)과 수용성(水溶性) 규산(珪酸)의 행동(行動)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 담수토양(湛水土壤) 중(中) 유효규산함량(有效珪酸含量)은 pH상승(上昇)과 Eh저하(低下)에 의하여 증가(增加)되었고 동일(同一) pH조건(條件)에서는 Eh가 낮은 토양(土壤)에서 높았다. 2. 수용액(水溶液) 중(中) 규산(珪酸)이 토양(土壤)에 흡수(吸收)되는 량(量)은 전분처리(澱粉處理)로 현저(顯著)히 증가(增加)되었다. 3. 석회처리(石灰處理)에 의한 토양(土壤)의 규산흡수량(珪酸吸收量) 증감(增減)은 일정(一定)한 경향(傾向)을 보이지 않았으나 첨가용액(添加溶液)의 규산농도(珪酸濃度)가 낮은 경우(境遇)는 석회시용(石灰施用)으로 흡수량(吸收量)이 다소(多少) 증가(增加)되었다. 4. 답토양(畓土壤)의 규산흡수양상(珪酸吸收樣相)은 Langmuidr 등온흡착식(等溫吸着式)과는 전혀 달랐고 Freundlich 등온흡착식(等溫吸着式)과 유사(類似)하였다.

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화강풍화토 및 칼슘샌드에 의한 카드뮴 흡착특성 연구 (Adsorption Properties of Cadmium onto Granite Soil and Calcium Sand)

  • 이명은;권민석;안용태;정재우
    • 유기물자원화
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    • 제22권2호
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    • pp.27-34
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    • 2014
  • 자연에서 쉽게 구할 수 있는 저비용 재료인 칼슘샌드와 화강풍화토에 의한 카드뮴 흡착의 동력학적 특성과 등온흡착 특성에 관한 회분식 실험을 수행하였다. 칼슘샌드와 화강풍화토의 pH는 각각 9.51과 6.33으로 나타났으며 칼슘샌드에 의한 중금속 흡착시에는 pH 증가에 따른 침전효과가 있을 것으로 나타났다. 아세테이트 완충용액을 사용하여 pH가 5.0~5.3으로 일정하게 유지되는 조건에서 카드뮴 초기농도가 20 mg/L일 때, 칼슘샌드와 화강풍화토에 의한 카드뮴 흡착의 동력학적 거동은 유사 이차반응을 따르는 것으로 나타났다. 유사 이차 반응속도 모델을 적용할 때 칼슘샌드와 화강풍화토의 카드뮴 흡착의 결정계수는 0.999이며 평형흡착량($q_e$)은 각각 2.10와 2.16 mg/g으로 나타났다. 카드뮴의 등온흡착 특성은 Freundlich 모델에 의해 적절하게 설명될 수 있는 것으로 나타나 흡착소재의 카드뮴 흡착은 비균일한 표면에서 이루어지는 다층 흡착인 것으로 나타났다.

톱밥에 의한 염색폐수의 흡착처리 (Adsorption of Textile Wastewater on Sawdust)

  • 김탁현;박철환;김상용
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.439-445
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    • 2008
  • 톱밥은 가장 저렴하면서도 주변에서 가장 흔하게 얻을 수 있는 흡착제중의 하나이며, 이는 사용 후 재생할 필요없이 소각시켜 버리거나 연료물질로 활용할 수 있는 장점이 있다. 이러한 톱밥은 산업폐수중의 색도 혹은 금속 이온성분의 제거를 위한 흡착제로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 톱밥의 흡착특성을 알아보기 위하여 염색폐수내의 색도, 유기물질, 부유물질, 탁도 및 금속 이온 성분을 대상으로 그 흡착처리 특성을 확인하여 보았다. 특히, Langmuir, Freundlich, BET 및 Sips 흡착등온식을 활용하여 Fe(III) 이온 물질의 흡착특성을 조사하였으며, 톱밥 입자크기 및 주입량에 따른 영향도 조사하였다. 연속식의 고정상 흡착 실험을 통하여 SS 50.0%, Fe(III) 25.0%, 탁도 79.4%, 색도 48.6% 그리고 COD 50.9%의 제거효율을 획득하였다. 또한, SEM 분석을 통하여 흡착전후의 톱밥표면을 관찰하였다. 결론적으로, 폐톱밥이 산업폐수의 처리를 위한 양호한 흡착제로 활용이 가능함을 확인하였다.

Characteristics of heavy metal adsorption by Korean marine algae

  • Park, Jun-Sub;Park, Chang-Ho
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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    • pp.252-256
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    • 2005
  • 3종의 생물흡착제에 대하여 5가지 중금속 이온 용액의 pH가 $4{\sim}8$일 때 크롬이온은 흡착이 감소하였고 구리이온은 흡착이 증가하였으며, 특정한 실험환경(pH4, $21^{\circ}C$, 120RPM교반)에서 교반시간이 60분일 때 흡착평형이 이루어졌으며 최대흡착율에 도달하였으며, Langmuir흡착 등온식이 Freundlich 흡착 등온식보다 더 높은 상관계수를 나타내며 단일-혼합 중금속 흡착 실험에서 카드뮴과 망간을 제외하고는 모두 80%이상, 납에서 95%의 흡착성능을 보였다.

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입상 활성탄에 의한 Coomassi Brilliant Blue G의 흡착에 대한 평형, 동력학 및 열역학에 관한 연구 (Study on Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic for Adsorption of Coomassi Brilliant Blue G Using Activated Carbon)

  • 이종집
    • 청정기술
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    • 제20권3호
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    • pp.290-297
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    • 2014
  • 본 연구에서는 활성탄을 사용하여 coomassi brilliant blue G (CBBG)염료를 흡착하는데 필요한 흡착평형과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 등온흡착평형관계로 부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가하여 활성탄에 의한 CBBG의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Dubinin-Radushkevich 식으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속 도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자내확산이 흡착공정의 지배단계임을 알았다. 유사이차반응속도식을 적용한 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(406.12 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행됨을 알았다. 또한 엔트로피 변화값(1.66 kJ/mol K)은 흡착공정의 무질서도가 증가한다는 것을 나타내었다. 온도가 올라갈수록 자유에너지 값이 감소하는 경향을 보인 것은 활성탄에 대한 CBBG의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.