• 제목/요약/키워드: Langmuir and Freundlich isotherm

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섬유산업 폐수 처리시 새로운 종이슬러지 흡착제의 제조와 평가 (Preparation and Evaluation of New Adsorbent (Paper Sludge) in the Treatment of Waste Water of Textile Industry)

  • Elaziouti, A.;Laouedj, N.;Segheir, A.A.
    • 대한화학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.115-119
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    • 2010
  • 수용액에서 Neutral red5 (BR 5)의 흡착을 조사하였다. $250^{\circ}C$에서 2시간동안 소각한 제지 슬러지로부터 새로운 고형 흡착제를 제조하였다. 제조된 폐수로부터 RB5 염료를 제거하기 위해 배치 시스템으로 실험을 수행한 결과, 상온 pH 5조건에서 80분동안 최대 374.98 mg/g 의 흡착을 보였다. 높은 회귀계수(regression coefficient $R^2$)와 함께 The Freundlich isotherm이 실험값과 잘 부합하였다.

입상 활성탄에 의한 Safranin의 흡착에 관한 평형, 동력학 및 열역학에 관한 연구 (Equilibrium, Kinetics and Thermodynamics Studies about Adsorption of Safranin by Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제26권5호
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    • pp.581-586
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    • 2015
  • 입상 활성탄을 사용하여 수용액으로부터 Safranin의 흡착에 대해 조사하였다. 회분식 실험은 흡착제의 양, 초기농도와 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich 및 Dubinin-Radushkevich식을 사용하여 해석한 결과 Freundlich식이 가장 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Langmuir 분리계수, $R_L=0.183{\sim}0.254$와 Freundlich 분리계수, 1/n = 0.518~0.547로부터 이 흡착공정이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. 흡착속도실험자료를 유사1차 및 유사2차 반응속도식에 적용해 본 결과는 유사2차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 음수값의 Gibbs 자유에너지(${\Delta}G=-3.688{\sim}-7.220kJ/mol$)와 양수값의 엔탈피(${\Delta}H=33.126kJ/mol$)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타냈다.

자동차 폐타이어로부터 발달된 탄소질 흡착제에 의한 Cd의 흡착 (Adsorption of Cd on Carbonaceous Adsorbent Developed from Automotive Waste Tire)

  • 김연정;우은정;최종하;홍용표;김대익;유건상
    • 대한화학회지
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    • 제61권6호
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    • pp.339-345
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    • 2017
  • 자동차 폐타이어 분말(WTP)을 질소분위기 하에서 2시간 동안 $400^{\circ}C$의 온도에서 열처리하여 탄소질 흡착제(CA-WTP)로 만들고, 이들에 대한 열 중량 분석, 에너지 변환 X-선 분석, 주사전자 현미경, 비표면적 측정, 적외선 분광기들을 통해 특성을 파악한 후, 수중의 Cd의 제거를 위한 흡착제로서 시험하였다. 열처리한 CA-WTP는 WTP보다도 매우 높은 비표면적과 총 세공부피 그리고 Cd에 대해 높은 흡착효율을 나타내었다. 흡착의 평형 데이터는 Freundlich와 Langmuir 흡착 등온선 모델을 이용하여 평가하였고, 위 두 흡착 등온선 모두 0.95보다 큰 상관계수($R^2$) 값을 나타내었다. 연구의 결과는 열처리 한 폐타이어 분말(CA-WTP)이 수중으로부터 Cd을 흡착하는데 효율적인 흡착제로 사용될 수 있다는 것을 보였다.

공침법에 의해 제조된 Magnetic Iron Oxide (MIO)를 이용한 수중 인 흡착 특성 (Characteristics of Phosphate Adsorption using Prepared Magnetic Iron Oxide (MIO) by Co-precipitation Method in Water)

  • 이원희;정진욱;김종오
    • 상하수도학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.609-615
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    • 2015
  • This study was carried out for characterization of MIO synthesized in our laboratory by co-precipitation method and applied isotherm and kinetic models for adsorption properties. XRD analysis were conducted to find crystal structure of synthesized MIO. Further SEM and XPS analysis was performed before and after phosphate adsorption, and BET analysis for surface characterization. Phosphate stock solution was prepared by KH2PO4 for characterization of phosphate adsorption, and batch experiment was conducted using 50 ml conical tube. Langmuir and Freundlich models were applied based on adsorption equilibrium test of MIO by initial phosphate solution. Pseudo first order and pseudo second order models were applied for interpretation of kinetic model by temperature. Surface area and pore size of MIO were found $89.6m^2/g$ and 16 nm respectively. And, the determination coefficient ($R^2$) value of Langmuir model was 0.9779, which was comparatively higher than that of Freundlich isotherm model 0.9340.

커피찌꺼기 biochar를 활용한 구리의 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Copper using Biochar Derived from Exhausted Coffee Residue)

  • 박종환;김홍출;김영진;김성헌;서동철
    • 한국환경농학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.22-28
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    • 2017
  • 본 연구는 커피찌꺼기의 환경친화적인 재활용 방안을 모색하기 위하여 커피찌꺼기 biochar를 제조하고, 제조된 biochar를 이용하여 구리에 대한 흡착특성을 평가하였다. 커피찌꺼기 biochar에 대한 구리의 흡착은 반응 2시간 이내에 급격하게 일어나는 것을 알 수 있었으며, 2시간 이후부터는 천천히 평형상태에 도달하는 것을 알 수 있었다. 등온흡착 실험의 결과 Langmuir 및 Freundlich 등온흡착식 모두에서 CB600이 CB300에 비해 높은 흡착능을 보였다. 커피찌꺼기 biochar에 대한 구리의 흡착능 예측을 위한 최적모델로는 동적흡착모델의 경우 유사이차속도반응식, 그리고 등온흡착모델의 경우 Langmuir 등온식이 더 적합하였다. 또한 SEM-EDS 분석결과 구리 흡착 후 biochar 표면에 구리가 매우 높은 농도로 흡착되어 있었으며, 이들의 흡착은 biochar 표면의 양이온 교환과 밀접한 관계가 있을 것으로 판단된다. 이상의 결과를 미루어볼 때, 커피찌꺼기는 biochar 제조를 위한 재료로 충분히 활용이 가능하며, 구리 흡착제로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Removal of Cu (II) from aqueous solutions using magnetite: A kinetic, equilibrium study

  • Kalpakli, Yasemen
    • Advances in environmental research
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    • 제4권2호
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    • pp.119-133
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    • 2015
  • Water pollution means that the physical, chemical and biological properties of water are changing. In this study, adsorption was chosen as the treatment method because it is an eco-friendly and low cost approach. Magnetite is a magnetic material that can synthesize chemical precipitation. Magnetite was used for the removal of copper in artificial water samples. For this purpose, metal removal from water dependent on the pH, initial concentration of metal, amount of adsorbent and effect of sorption time were investigated. Magnetite was characterized using XRD, SEM and particle size distribution. The copper ions were determined by atomic absorption spectrometry. The adsorption of copper on the magnetite was studied in a batch process, with different aqueous solutions of Cu (II) at concentrations ranging from 10 to $50mg\;l^{-1}$. Optimum conditions for using magnetite were found to be concentration of $10mg\;L^{-1}$, pH: 4.5, contact time: 40 min. Optimum adsorbent was found to be 0.3 gr. Furthermore, adsorption isotherm data were analyzed using the Langmuir and Freundlich equations. The adsorption data fitted well with the Freundlich ($r^2=0.9701$) and Langmuir isotherm ($r^2=0.9711$) equations. Kinetic and equilibrium aspects of the adsorption process were studied. The time-dependent Cu (II) adsorption data were described well by a pseudo-second-order kinetic model.

활성탄에 의한 Congo Red의 흡착에 대한 등온선, 동력학 및 열역학적 특성 (Isotherm, Kinetic and Thermodynamic Characteristics for Adsorption of Congo Red by Activated Carbon)

  • 이종집
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권1호
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    • pp.64-70
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    • 2015
  • 본 연구는 활성탄에 의한 congo red의 흡착 거동에 대해 회분식 실험을 통해 알아보았다. 흡착변수로 흡착제의 양, pH, 초기농도와 접촉시간과 온도를 사용하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubin-Radushkevich 식에 적용하여 보았다. 평가된 Freundlich 분리계수(1/n)로부터 활성탄에 의한 congo red의 흡착공정이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Temkin 상수(B)와 Dubinin-Radushkevich 상수(E)로부터 물리흡착공정임을 알았다. 동력학적 실험을 통해 흡착공정이 유사이차반응속도식에 잘 일치함을 알았다. 입상활성탄에 대한 congo red의 흡착공정은 발열반응(${\Delta}H$=42.036 kJ/mol)이었고, Gibbs 자유에너지값(${\Delta}G$=-2.414~-4.596 kJ/mol)은 온도가 증가할수록 감소하였다.

해양 갈조류인 톳의 고정화된 생물질에 의한 구리의 생흡착 (Biosorption of Copper by the Immobilized biomass of Barine Brown Algae(Phaeophyta) Hizikia fusiformis)

  • 이민규;박경태;감상규
    • 생명과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.208-215
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    • 1998
  • 제주도 근해에서 다량 채취되고 있는 해양갈조류인 톳의 살아있지 않은 건조한 생물질을 Ca-alginate법(Ca-ALG), Ba-alginate법(Ba-ALG), polyethylene glycol법(PEG), $\kappa$-carrageenan법(CARR) 등으로 고정화시켜 고정화방법에 따른 Cu의 흡착기능을 검토하였다. 생물질의 첨가량이 증가함에 따라서 Cu의 제거율은 증가하였으나 흡착량은 감소하였다. 그러나 초기농도가 증가함에 따라서는 cu의 흡착량이 증가하였다. 고정화법에 따른 Cu의 흡착량은 Ca-ALG>Ba-ALG>PEG>CARR순으로 감소하엿다. 고정화된 생물질에 으한 Cu의 흡착은 Freundlich 흡착 등온식 보다는 Langmuir 흡착 등온식을 잘 따름을 알 수 있었다.

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생물질재료에 의한 중금속 흡착에 관한 연구 (Study on the Adsorption of Heavy Metal Ions by Biomaterials)

  • 정석희;김상규;이민규
    • 한국환경과학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.357-365
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    • 1993
  • This study was conducted for the efficient utilization of biomaterials such as starch residue, tangerine skin, and green tea residue, which are agricultral by-products discarded in Cheju Province annually, as adsorbents and biomaterials were examined for their removal ability of heavy metal ions in waste water by batch adsorption experiments. The removal efficiency of biomaterials for heavy metal ions was above 80-90% and almost similar to activated carbon and the adsorption ability of those treated with 포르말린 was improved in the green tea residue only for $Pb^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Zn^{2+}$. In the conditions of pH, the removal efficiency of heavy metal ions was high in the range of 5-7. In the solutions which heavy metal ions were mixed, the removal efficiency was similar at $Ag^+$, $Pb^{+2}$ and reduced to about 10% at the other ions, as compared with the solutions they were not mixed. Adsorption isotherm of biomaterials was generally obeyed to Freundlich formular than Langmuir formular and Freundlich constant, 1/n were obtained in the range of 0.1-0.5.

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석탄회부착활성탄의 제조 및 중금속 제거에 관한 연구 (A Study on the Preparation of the Fly ash Adhesion-Activated Carbon and on the Removal of Heavy Metals)

  • 문옥란;신대윤;고춘남
    • 환경위생공학
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    • 제14권4호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • This study was aimed ultimately to develop an adsorption process treating heavy metal wastewater by utilizing activated carbon using flyash. The affecting factors in adsorption process on heavy metal by flyash adhesion-activated carbon are s follows. Factors such as pH, and quality of activated carbon, and reaction time made batch adsorption isotherm described adsorption capacity was made use of the investigation to evaluate adsorptive possibility of heavy metal.As the results of this study, H ion has influence on adsorption of heavy metal if pH is low. As reaction time is transformed, factors such as optimum reaction time is taken into consideration an adsorptive process of heavy metal because an adsorption and a reduction process occur. Adsorption isotherm of adhesion-activated carbon was generally obeyed to Freundlich formular than Langmuir formular and Freundlich constant, l/n were obtained in the range of 0.1~0.5.

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