• 제목/요약/키워드: Heat of adsorption

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중수의 열역학적 성질과 흡착특성 (Statistical Thermodynamical Properties and Adsorption Characteristics of Heavy Water)

  • 조창현;박형석;장세헌
    • 대한화학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.285-293
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    • 1971
  • The statistical thermodynamical properties of heavy water are calculated according to the transient state theory of significant liquid structure. The calculated values are shown to be in good agreement with the observed ones. The grand canonical ensemble partition function for the adsorbed phase of heavy water on graphite surface is derived using the theory. The adsorption isotherm, the surface pressure, the molar entropy and the molar internal energy for the adsorbed phase and then the molar heat of adsorption are calculated according to the derived partition function. The thermodynamic properties of the adsorbed water are also calculated and the results are compared with those of heavy water and discussed in view of the experimentally observed phenomena.

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활성탄에 의한 작용기가 다른 염료의 흡착: 파라미터 및 경쟁 흡착 (Adsorption of Dyes with Different Functional Group by Activated Carbon: Parameters and Competitive Adsorption)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제33권2호
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    • pp.151-158
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    • 2022
  • 본 논문은 활성탄에 의해 작용기가 다른 말라카이트 그린(MG), 다이렉트 레드 81 (DR 81) 및 티오플라빈 S (TS)의 흡착에 대한 파라미터 특성(PH 효과, 등온선, 동역학 및 열역학 파라미터) 및 염료의 경쟁 흡착에 대해 조사하였다. Langmuir, Freundlich 및 Temkin 등온선 모델을 사용하여 염료의 흡착 메커니즘 및 활성탄에 의한 흡착 처리의 적합성을 평가했다. Langmuir 무차원 분리 계수 값은 활성탄에 의한 세 가지 염료의 흡착 처리가 효과적인 방법임을 나타내었다. 활성탄에 대한 세 가지 염료의 흡착 메커니즘은 Temkin 식에서 계산된 흡착열로부터 물리 흡착임을 확인하였다. 세 가지 염료의 흡착 동역학은 유사 2차 모델에 가까웠으며 잘 일치함을 보여주었다. 활성탄에 의한 세 가지 염료의 흡착 과정의 속도 지배 단계는 입자내 확산이었다. 양의 엔탈피와 엔트로피 변화는 각각 흡열 반응과 고액계면에서 흡착에 의한 무질서도가 증가함을 나타내었다. 세 가지 염료의 음의 Gibbs 자유 에너지 값은 온도가 증가함에 따라 자발성이 높아지는 것을 나타냈다. 삼성분 경쟁흡착에서 흡착능력이 높은 MG는 혼합용액에서 DR 81과 TS에 의해 약간의 방해를 받았으나, 흡착능력이 낮은 DR 81과 TS는 흡착력이 좋은 MG의 영향을 받아 흡착률이 크게 증가하였다.

A novel drying process for oil adsorption of expanded graphite

  • Park, Soo-Jin;Lee, Seul-Yi;Kim, Ki-Seok;Jin, Fan-Long
    • Carbon letters
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    • 제14권3호
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    • pp.193-195
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    • 2013
  • Expanded graphite (EG) was prepared using a drying process for application as an oil-adsorbent: the morphology, expansion volume, and oil absorption capacity of the EG were investigated. The expanded volume of the EG increased with an increasing reaction time and heat treatment temperature. The oil adsorption capacity of the EG was 45 g of n-dodecane per 1 g of EG. It is noted that the drying process of EG is a useful technique for a new oil-adsorbent.

질소흡착법을 사용한 고온 가열 시멘트의 세공구조 측정 (Measurement of the construction structure of hot-heated cement using nitrogen adsorption method)

  • 김민혁;이건철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.140-141
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    • 2020
  • Concrete has a lower thermal conductivity or thermal diffusion coefficient compared to other building materials, so it is widely used as fireproof compartment material or refractory material for structures. However, in the event of thermal damage such as fire, cement curing agents and aggregates act differently, resulting in heat generation or deterioration of tissue due to dehydration, resulting in deterioration of physical properties and fire resistance. Therefore, in this study, the processing structure of cement paste is measured through nitrogen absorption method. The test specimen is a cement paste of 40% W/C and is set at 1000 ℃ under heating temperature conditions. As the temperature rose, the micro-pore mass below was reduced based on about 0.01 감소m, but the air gap above that was increased.Thus, in the range of pores measured in nitrogen adsorption, the air mass tended to decrease under high temperature conditions.

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이성분 용액에서의 고체 표면에 대한 흡착 (Adsorption on Solid Surface from Binary Liquid Solution)

  • 장세헌;박형석;박상윤
    • 대한화학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.80-84
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    • 1973
  • 고체-액체 경계 면에서의 흡착은 흡착 층을 단일 분자층으로 생각하고 흡착체에 평행한 방향에 대해서는 이차원 액체로 수직한 방향에 대해서는 조화 단진동을 하는 것으로 보고 여기에 천이상태이론을 적용하여 흡착 층에서의 용액의 상태 합을 구성하고, 시클로헥산-벤젠 이성분 용액의 실리카-겔에 대한 흡착에 적용하여, 흡착량과 흡착 층에서의 몰 엔트로피 및 흡착열의 값을 계산하여 얻었다.

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야자계 입상 활성탄에 의한 brilliant green의 흡착 특성 : 평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Adsorption Characteristics of Brilliant Green by Coconut Based Activated Carbon : Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Parameter Studies)

  • 이종집
    • 청정기술
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    • 제25권3호
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    • pp.198-205
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    • 2019
  • 야자계 입상활성탄에 대한 Brilliant Green의 흡착 평형과 동역학 및 열역학 파라미터들을 다양한 초기농도($300{\sim}500mg\;L^{-1}$), 접촉시간(1 ~ 12 h) 및 흡착온도(303 ~ 323 K)를 변수로 하여 회분식 실험을 통하여 연구하였다. 흡착평형 값들은 Langmuir, Freundlich, Temkin, Harkins-Jura 및 Elovich 식으로 해석하였다. 그 결과는 Langmuir 식에 가장 잘 맞았으며, 평가된 Langmuir 무차원 분리계수 값($R_L=0.018{\sim}0.040$)과 Freundlich 상수값(1/n = 0.176 ~ 0.206)은 활성탄에 의한 Brilliant Green의 흡착이 효과적인 공정임을 보여주었다. Temkin 식에 의해 평가된 흡착열 관련상수($B=12.43{\sim}17.15J\;mol^{-1}$)는 물리흡착에 해당하였다. Harkins-Jura 식에 의한 등온선 매개변수($A_{HJ}$)는 온도가 증가할수록 이종 기공 분포도 증가함을 나타내었고, Elovich 식에 의한 최대흡착용량은 실험값보다 매우 적은 것으로 나타났다. 흡착공정은 유사이차반응속도식에 더 잘 맞았으며, 흡착과정은 입자내 확산이 율속단계였다. 입자내 확산속도 상수는 초기 농도가 커질수록 염료의 운동이 활발해졌기 때문에 증가하였다. 그리고 초기농도가 커질수록 경계층의 영향이 커졌다. Gibbs 자유에너지($-3.46{\sim}-11.35kJ\;mol^{-1}$), 엔탈피($18.63kJ\;mol^{-1}$) 및 활성화에너지($26.28kJ\;mol^{-1}$)는 흡착공정이 자발적이고, 흡열 및 물리흡착임을 나타냈다.

가열원관군 주위를 유동하는 굴패각의 탈착과정에 대한 열 및 물질전달에 관한 연구 (Study on the Heat and Mass Transfer Characteristics of Oyster Shell Flowing through the Bundle of Heating Pipes)

  • 김명준
    • 동력기계공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.28-34
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    • 2013
  • This study is experimentally performed for using the oyster shell as a desiccant in the fluidized bed with bundle of heating pipe. The test material is oyster shell from fishery wastes which can use without costs. The main parameters of experiment are inlet air temperature, velocity of inlet air and heat flux of heating pipes. Also the geometry of heating pipe is treated as important parameter. From this study, the effect of inlet air temperature and input heat flux have much affect to increase the heat and mass transfer. On the other hand, the effect of inlet air velocity has less affect to increase the heat and mass transfer. And it is clarified that the oyster shell has sufficient probability for using as a desiccant in air-conditioning system.

활성탄에 의한 Disperse Yellow 3 염료의 흡착에 있어서 평형, 동력학 및 열역학적 특성 (Characteristics of Equilibrium, Kinetics and Thermodynamics for Adsorption of Disperse Yellow 3 Dye by Activated Carbon)

  • 이종집
    • 청정기술
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    • 제27권2호
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    • pp.182-189
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    • 2021
  • 입상 활성탄(GAC)에 의한 disperse yellow 3(DY 3) 염료의 흡착을 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 하는 실험을 통해 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. pH 변화실험에서 활성탄에 대한 DY 3의 흡착은 산성영역인 pH 3에서 흡착률이 가장 높았다. 이는 양(+)으로 하전된 활성탄 표면과 DY 3의 음이온(OH-) 사이의 정전기적 인력에 기인한 것으로 판단되었다. DY 3의 흡착평형자료로부터 Langmuir 등온흡착식에 가장 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(RL) 값으로부터 활성탄이 DY 3을 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 또한, Temkin 식의 흡착열 관련 상수의 값이 20 J mol-1을 넘지 않아 물리 흡착 공정임을 알 수 있었다. 동력학 실험은 농도별 실험과 온도별 실험 모두 유사 이차 속도식이 오차율 10.72% 이내였다. Weber와 Morris의 입자내 확산 모델의 플로트는 두 단계의 직선으로 나타났다. Stage 2(입자내 확산)의 기울기가 stage 1(경계층 확산)의 기울기보다 작게 나타나 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 활성탄에 의한 DY 3 흡착의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K에서 모두 음의 값을 나타냈으며, 온도가 증가할수록 자발성이 더 높아졌다. 활성탄에 대한 DY 3의 흡착반응의 엔탈피 변화는 0.65 kJ mol-1 로 흡열반응이었으며, 엔트로피 변화는 2.14 J mol-1 K-1로 양의 값(positive value)을 나타냈다.

제올라이트(faujasite)를 이용한 치환탈착공정에서 에탄, 에틸렌의 흡, 탈착 동특성 (Adsorption and Desorption Dynamics of Ethane and Ethylene in Displacement Desorption Process using Faujasite Zeolite)

  • 이지인;박종호;범희태;이광복;고창현;박성열;이용택;김종남
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.768-775
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    • 2010
  • 제올라이트(faujasite) 흡착제가 충진된 흡착탑에서 에탄/에틸렌 혼합가스의 흡착 동특성과 탈착제로 프로판을 이용한 치환탈착 시의 동특성을 실험 및 이론적으로 연구하였다. 물질수지와 에너지수지를 고려하고 다성분 흡착평형으로 이상흡착상 모델을 적용한 전산모사는 흡탈착 파과곡선 실험 결과를 잘 예측하였다. 흡착파과 시 에탄의 롤-엎은 흡착압력이 높고, 온도가 낮을수록 증가하였다. 에탄/에틸렌 혼합가스로 포화된 흡착탑으로 탈착제인 프로판을 주입하여 치환탈착할 때 탈착단계의 일정 시간 동안에 거의 100%에 가까운 에틸렌을 얻을 수 있었다. 탈착제의 흡착세기는 에틸렌의 탈착 및 재흡착 시에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 프로판 대신 흡착세기가 강한 이소부탄을 탈착제로 사용한 경우에 탈착단계 후 재흡착에서 에틸렌 흡착용량이 많이 감소하는 현상이 관찰되었다. 전산모사를 통하여 ${(q_s{\times}b)}_{C_2H_4}/{(q_s{\times}b)}_{C_3H_s}$의 비율이 0.83일 때, 즉 탈착제와 에틸렌이 거의 유사한 정도의 흡착세기를 가질 때 치환탈착공정의 성능이 우수하였다.

고온 열기 처리에 의한 낙엽송재의 물리·역학적 성능 및 내부후성능 변화 고찰 (Evaluation of Physico-Mechanical Properties and Durability of Larix kaempferi Wood Heat-Treated by Hot Air)

  • 박용건;한연중;박준호;장윤성;양상윤;정현우;김경중;여환명
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권3호
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    • pp.334-343
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    • 2015
  • 본 연구에서는 국내에서 상업적으로 이용되고 있는 국산 낙엽송 열처리재의 여러 가지 물성(밀도, 평형함수율, 수축률, 흡습/흡수성, 종/횡압축강도, 휨강도, 경도, 내부후성능)을 정량적으로 평가하기 위하여 수행되었다. 고온처리에 의해 목재의 소수성이 증가함에 따라 평형함수율이 감소하였다. 이에 따라 수축률 및 흡습/흡수성이 감소하여 치수안정성이 개선되었고, 낮은 함수율의 영향으로 압축강도가 증가하였으며, 목재 주성분의 변화와 낮은 함수율의 영향으로 내부후성능이 개선되었다. 하지만 열처리에 의해 밀도와 휨강도 및 경도는 감소하였다.