• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권1호
• /
• pp.127-134
• /
• 2020

상용흡착제 실로퓨트에 의한 Taxus chinensis 유래 주요 타르 성분인 아세나프텐의 흡착 특성을 조사하였다. 초기 아세나프텐 농도, 흡착 온도 및 시간에 따른 흡착 데이터를 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 적용한 결과, Langmuir 등온흡착식이 가장 적합하였다. 동역학적 흡착 데이터는 유사 이차 속도식에 가장 잘 따름을 알 수 있었다. 열역학적 파라미터로부터 흡착 공정이 적합하며 비자발적 발열이었다. 등량흡착열은 흡착량에 의존하지 않아 실로퓨트의 표면에너지가 균일함을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.1-17
• /
• 1975

야산(野山)의 신개간지토양(新開墾地土壤)과 화산회토양(火山灰土壤)에 있어 특(特)히 문제(問題)가 되는 인산(燐酸)의 시비량(施肥量) 결정(決定)의 한 기준(基準)인 인산흡착력(燐酸吸着力)의 측정방법(測定方法)을 검토(檢討)할 목적(目的)으로 화산회토양(火山灰土壤)과 광질토양(鑛質土壤)(미경지(未耕地)및 기경지토양(旣耕地土壤))에 대(對)하여 인산흡착(燐酸吸着)에 관(關)한 시험(試驗)을 행(行)하였는바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. Langmuir 흡착식(吸着式)을 이용(利用)하여 구(求)한 인산(燐酸)의 최대흡착량(最大吸着量)은 기경지토양(旣耕地土壤)6.2~32.9, 미경지토양(未耕地土壤) 74.1~90.4, 화산회토양(火山灰土壤) 720~915mg.p/100g 이였다. 2. 인산흡수계수(燐酸吸收係數)는 기경지토양(旣耕地土壤)에서 116~179, 미경지토양(未耕地土壤)에서 161~259, 화산회토양(火山灰土壤)에서 1,098~1,205mg.p/l이며, 인산흡수계수(燐酸吸收係數)/Langmuir 최대흡착량(最大吸着量)의 비(比)는 인산흡착력(燐酸吸着力)이 큰 화산회토양(火山灰土壤)에서 적고 (1.3~1.5) 인산흡착력(燐酸吸着力)이 낮은 토양(土壤)일수록 컷다. (2.2~18.7) 3. 인산흡수계수(燐酸吸收係數)의 측정(測定)은 고농도(高濃度)의 인산용액(燐酸溶液)에서 행(行)하여 지므로 이로서는 석회(石灰) 또는 인산시용(燐酸施用)에 의(依)한 흡착량(吸着量)의 변동(變動)을 명확(明確)히 추정(推定)하기 어려우나, 저농도(低濃度)에서 측정(測定)한 농도별(濃度別) 인산흡착량(燐酸吸着量)및 Langmuir 흡착식(吸着式)을 이용(利用)하여 구(求)한 최대흡착량(最大吸着量)으로서는 흡착량(吸着量)의 변동추정(變動推定)을 분명(分明)히 할수 있었다. 4. 치환성(置換性) 알루미늄을 중화(中和)하기 위한 당량(當量)의 수산화(水酸化)칼슘을 가(加)하여 포장용수량(圃場容水量)에서 40일간(日間) 항온($25{\sim}30^{\circ}C$) 처리(處理)하므로서 치환성(置換性) 알루미늄 함량(含量)이 높은 광질토양(鑛質土壤)에서는 Langmuir 최대흡착량(最大吸着量)이 유의(有意)한 감소(減少)를 보였다. 5. 인산(燐酸)을 처리(處理)하여 50일간(日間) 포장용수량(圃場容水量) 상태에서 항온($25{\sim}30^{\circ}C$) 처리(處理)한 토양(土壤)에 대(對)하여 Langmuir 최대흡착량(最大吸着量)을 측정(測定)한바 최대흡착량(最大吸着量)에 상당(相當)하는 인산(燐酸)의 시용(施用)으로 화산회토양(火山灰土壤)은 25.5 미경지토양(未耕地土壤)은 54.4%, 기경지토양(旣耕地土壤)은 76.2%의 포화율(飽和率)을 나타내었다. 6. 토양(土壤)의 인산흡착량(燐酸吸着量)은 첨가인산(添加燐酸)의 농도(濃度)가 높아짐에 따라 곡선적(曲線的)으로 증가(增加)하여 어느 일정농도(一定濃度)에 이르면 흡착포화점(吸着飽和點)에 달(達)하며 광질토양(鑛質土壤)에서는 100mg.p/l, 화산회토양(火山灰土壤)에서는 1,000mg.p/l의 인산용액(燐酸溶液)으로 측정(測定)되는 인산흡착량(燐酸吸着量)은 Langmuir 최대흡착량(最大吸着量)에 매우 근사(近似)한 값을 나타내므로 이를 토양(土壤)의 인산흡착력(燐酸吸着力)을 나타내는 새로운 지표(指標)로 삼고 포화흡착량(飽和吸着量)이라 정의(定義)하였다. 7. 단일농도(單一濃度)에서 이루어지는 포화흡착량(飽和吸着量)의 측정(測定)으로 여러 농도(濃度)에서 인산(燐酸)의 흡착량(吸着量)을 구(求)하여야 하는 Langmuir 최대흡착량(最大吸着量) 측정(測定)의 번잡성(煩雜性)을 피(避)할 수 있어 이 방법(方法)은 실용적(實用的)인 방법(方法)으로 판단(判斷)되었다.

• 공업화학
• /
• 제10권5호
• /
• pp.672-676
• /
• 1999

흡착을 이용한 분리공정에서 가장 기본적인 것은 흡착평형식이다. 본 연구에서는 용출곡선법과 frontal analysis(FA)을 사용하여 용출곡선에서 직접 흡착평형식을 구하였다. 역상 액체 크로마토그래피(RP-HPLC)에서 시료는 5'-GMP이고 buffer로서 sodium phosphate를 물에 첨가하여 이동상으로 사용하였다. 이 실험조건에서는 시료의 양이 증가함에 따라서 체류시간이 감소하고 피크의 앞부분이 매우 경사가 심한 Langmuir 흡착평형식이 되었다. 용출곡선을 이용한 방법을 이용하여 Langmuir 흡착평형식의 매개변수를 최적화하여 구하였고 FA 방법을 이용하여 고정상의 농도를 용출곡선으로부터 측정하고 회귀분석에 의하여 흡착평형식을 측정하였다. FA 방법에 비해서 용출곡선법은 시료의 양이 적게 소모되고 실험 횟수도 1-2번 정도로 간편하였다. 이동상에 포함된 sodium phosphate의 농도에 따라서 Langmuir 흡착평형식의 매개변수에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제54권6호
• /
• pp.734-745
• /
• 2016

This review article described the electrochemical Frumkin, Langmuir, and Temkin adsorption isotherms of over-potentially deposited hydrogen (OPD H) and deuterium (OPD D) for the cathodic $H_2$ and $D_2$ evolution reactions (HER, DER) at Pt, Ir, Pt-Ir alloy, Pd, Au, and Re/normal ($H_2O$) and heavy water ($D_2O$) solution interfaces. The Frumkin, Langmuir, and Temkin adsorption isotherms of intermediates (OPD H, OPD D, etc.) for sequential reactions (HER, DER, etc.) at electrode/solution interfaces are determined using the phase-shift method and correlation constants, which have been suggested and developed by Chun et al. The basic procedure of the phase-shift method, the Frumkin, Langmuir, and Temkin adsorption isotherms of OPD H and OPD D and related electrode kinetic and thermodynamic parameters, i.e., the fractional surface coverage ($0{\leq}{\theta}{\leq}1$) vs. potential (E) behavior (${\theta}$ vs. E), equilibrium constant (K), interaction parameter (g), standard Gibbs energy (${\Delta}G_{\theta}{^{\circ}}$) of adsorption, and rate (r) of change of ${\Delta}G_{\theta}{^{\circ}}$ with ${\theta}$ ($0{\leq}{\theta}{\leq}1$), at the interfaces are briefly interpreted and summarized. The phase-shift method and correlation constants are useful and effective techniques to determine the Frumkin, Langmuir, and Temkin adsorption isotherms and related electrode kinetic and thermodynamic parameters (${\theta}$ vs. E, K, g, ${\Delta}G_{\theta}{^{\circ}}$, r) at electrode/solution interfaces.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제17권1호
• /
• pp.10-15
• /
• 2013

Adsorption behavior of counterions under a Langmuir monolayer was investigated by sum-frequency generation (SFG) spectroscopy. By comparing SFG spectra of arachidic acid (AA) Langmuir monolayer/water interface with and without added salt, it was found that the simple trivalent cation $La^{3+}$ adsorbed on AA monolayer only when the carboxylic headgroups are charged (deprotonated), implying that counterion adsorption is induced by Coulomb interaction. On the other hand, metal hydroxide complex $Fe(OH)_3$ adsorbed even on a charge-neutral AA monolayer, indicating that the adsorption of iron hydroxide is due to chemical interaction such as covalent or hydrogen bonding to the headgroup of the molecules at the monolayer.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권5호
• /
• pp.679-686
• /
• 2019

수용액으로부터 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착 평형, 동역학 및 열역학적 특성을 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 하여 조사하였다. 아닐린 블루의 등온흡착은 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 모델을 통해 해석하였다. Langmuir 모델이 다른 모델들 보다 등온 데이터에 더 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리계수($R_L=0.036{\sim}0.068$)는 활성탄에 의한 아닐린 블루의 흡착 공정이 효과적인 처리방법이 될 수 있음을 나타냈다. 흡착속도상수는 유사일차속도 모델, 유사이차속도 모델 및 입자내 확산 모델에 적용하여 구하였다. 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착속도실험 결과는 유사이차 반응속도식에 잘 따랐다. 흡착 메카니즘은 입자내 확산 모델에 의해 경막 확산과 입자내 확산의 두 단계로 평가되었다. 흡착공정에 대한 깁스 자유에너지, 엔탈피 및 엔트로피 변화와 같은 열역학 파라미터들이 평가되었다. 엔탈피 변화(48.49 kJ/mol)은 흡착공정이 물리흡착이고 흡열반응임을 알려주었다. 깁스 자유 에너지는 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 더 높아졌다. 등량흡착열은 흡착제 표면의 에너지 불균일성 때문에 흡착제와 흡착질 사이에 상호작용이 있음을 나타내었다.

• 청정기술
• /
• 제15권4호
• /
• pp.265-272
• /
• 2009

본 연구에서는 하수슬러지에서 만든 활성탄을 이용하여 벤젠에 대한 정지(static)흡착실험을 수행하였다. 7.999 kPa에 이르는 압력 범위 내에서 온도 조건을 변화시켜 가며 303.15, 318.15, 333.15 K에서 흡착실험을 진행하였다. 등온흡착곡선은 Langmuir isotherm, Freundlich isotherm, Toth isotherm을 적용하여 비교하였다. 벤젠의 흡착량(q)을 fitting한 결과 Langmuir isotherm과 Toth isotherm으로 fitting한 등온흡착 곡선의 정확도가 높은 것으로 나타났다. 그리고 Langmuir isotherm의 $q_{max}$ 값을 이용하여 흡착제의 흡착량을 비교하였다. 또한, 하수슬러지 활성탄과 상용활성탄의 세공 발달 여부를 비교하기 위해 SEM image를 관찰하였다. SEM image 관찰 결과, 국내외 상용활성탄(DARCO A.C., SPG-100 A.C.)이 하수슬러지 활성탄에 비해 세공발달 정도가 우수하며, 세공발달 정도가 우수한 국내외 상용활성탄(DARCO A.C., SPG-100 A.C.)이 하수슬러지 활성탄에 비해 벤젠흡착량(q)이 높은 것을 확인할 수 있었다. 그러나 실온조건인 303.15K에서 하수슬러지의 최대 벤젠흡착량($q_{max}$)은 국내 상용활성탄(SPG-100 A.C.)의 최대 벤젠흡착량($q_{max}$)과 대등한 수치로 나타났으므로 하수슬러지 활성탄의 상용화 가능성을 검증할 수 있었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.37-44
• /
• 2015

본 연구에서는 CBM의 1차 생산뿐 아니라 $CO_2$나 $N_2$ 주입을 통한 ECBM, 혹은 지중저장을 목적으로 석탄층에 $CO_2$를 주입할 때 발생할 수 있는 암체의 부피변화 영향을 고려하여 기존의 Langmuir 흡착 관계식을 개선하였다. 본 모델의 검증을 위해 $CO_2$나 $CH_4$, $N_2$의 단일성분 흡착실험 데이터에 기존 Langmuir 모델값과 본 모델의 결과값을 비교하였다. 그 결과, 기존 모델에서는 흡착용량이 큰 석탄일수록, 흡착친화도가 큰 가스일수록 실험값과 모델값 사이의 오차가 커지는 경향이 나타났지만 본 모델에서는 모든 조건에서 실험결과를 잘 묘사하였고 본 모델을 통해 예측한 부피변형률 역시 실험값과 유사함을 확인하였다. 이렇게 개선된 단일성분 흡착모델을 혼합가스의 흡착모델인 IAS 모델에 적용하여 부피변화가 고려된 IAS모델로 개선하였다. 그 결과 혼합가스에 대한 흡착거동 역시 기존 모델에 비해 정확도를 높였고 이는 Hall 등(1994)이 수행한 혼합가스의 흡착실험결과와의 매칭을 통해 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제54권2호
• /
• pp.255-261
• /
• 2016

활성탄을 사용한 Acid Yellow 14 염료의 흡착 실험은 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich 및 Temkin 등온식을 사용하여 해석하였는데, Freundlich 식이 가장 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Freundlich 상수(1/n=0.129~0.212)와 Langmuir 분리계수($R_L=0.202{\sim}0.243$)로부터 활성탄에 의한 Acid Yellow 14의 흡착조작은 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Temkin의 흡착열관련상수(B)는 5.101~9.164 J/mol로 평가되어, 흡착공정이 물리흡착임을 알았다. 흡착속도실험자료를 유사일차반응속도식과 유사이차반응속도식에 적용해 본 결과, 흡착동력학은 유사이차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지(-4.81~-10.33 kJ/mol)와 엔탈피(+78.59 kJ/mol)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타낸다.

• 공업화학
• /
• 제27권2호
• /
• pp.199-204
• /
• 2016

입상 활성탄을 사용하여 수용액으로부터 Rhodamine-B 염료의 흡착에 대해 조사하였다. 회분식 실험은 흡착제의 양, pH 초기농도와 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir 등온식에 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리계수($R_L$ = 0.0164~0.0314)로부터 이 흡착공정이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. 흡착속도실험결과는 유사 1차 반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 음수값의 Gibbs 자유에너지(-4.51~-13.44 kJ/mol)와 양수값의 엔탈피(128.97 kJ/mol)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타냈다. 등량흡착열은 흡착된 염료분자들의 측면상호작용에 따라 표면부하량이 증가할수록 커졌다.