• 청정기술
• /
• 제26권2호
• /
• pp.122-130
• /
• 2020

입상 활성탄에 대한 reactive blue 4 (RB 4) 의 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 활성탄의 양, pH, 초기농도, 접촉시간, 온도를 흡착변수로 하여 조사하였다. 활성탄에 의한 RB 4 염료의 흡착은 pH 7을 기점으로 양쪽으로 흡착 백분율이 증가하는 concave 모양을 나타내었다. 등온흡착자료는 Langmuir, Freundlich, Temkin 등온흡착식에 적용하였다. Freundlich과 Langmuir 등온흡착식이 모두 잘 맞았다. 계산된 Freundlich 분리계수(1/n = 0.125 ~ 0.232)과 Langmuir 분리계수(R_L = 1.53 ~ 1.59) 으로부터 활성탄이 RB 4를 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. Temkin의 흡착열관련상수(B_T = 17.611 ~ 29.010 J mol^-1)는 이 공정이 물리흡착임을 나타냈다. 동력학적 실험으로부터 흡착공정은 유사 이차 반응속도식에 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 표면확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기보다 입자내 세공확산을 나타내는 첫 번째 직선의 기울기가 작게 나타나서 입자내 세공확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. Gibbs 자유에너지 변화(ΔG = -3.262 ~ -7.581 kJ mol^-1)와 엔탈피 변화(ΔH = 61.08 kJ mol^-1)은 각각 흡착공정이 자발적 공정 및 흡열과정임을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제55권4호
• /
• pp.514-519
• /
• 2017

활성탄을 사용하여 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 acid green 27 염료의 흡착특성을 조사하였다. 흡착평형자료는 Freundlich와 Langmuir 등온식을 사용하여 해석하였는데, Freundlich 식이 더 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Freundlich 분리계수(1/n=0.293~0.387)로부터 활성탄에 의한 acid green 27의 흡착조작이 효과적인 처리방법이 될 수 있음을 알았다. 흡착속도실험 결과는 유사이차 반응속도식에 잘 맞았으며, 유사이차속도상수($k_2$)값은 acid green 27 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화에너지값(10.457 kJ/mol)과 표준엔탈피변화값(76.946 kJ/mol)으로 흡착공정이 물리흡착이고 흡열반응임을 알았다. 298~318 K 범위에서 Gibbs 자유에너지값은 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 흡착반응은 온도가 올라갈수록 더 자발적으로 일어났다.

• 청정기술
• /
• 제17권2호
• /
• pp.150-155
• /
• 2011

본 연구에서는 수용액상의 금속이온을 기능화된 구형의 실리카 담체를 이용하여 제거하는 공정에 대하여 유한 차분법을 이용하여 모사하였다. 평형 모델과 비평형 모델을 수립하여 무차원 변수와 각종 변수에 대한 영향을 살펴보았으며 평형 모델과 비평형 모델의 결과를 비교하였다. 평형모델의 경우 Freundlich 등온식을 사용하였으며 비평형 모델의 경우 1차 반응속도를 가정하였다. 평형모델과 비평형 모델의 경우 변수값에 따라 비슷한 경향을 나타내었으며 금속이온 제거공정의 효율을 예측할 수 있었다. 문헌에 제시된 실험값을 활용하여 평형 모델의 예측 결과를 비교한 결과 부합되는 결과를 나타내었다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.165-171
• /
• 2000

A kinetic study for anion exchange was performed for commercially available Cl- type anion exchange resin in use to remove nitrate in water. The obtained results from the batch reactor were applied to the Langmuir and Freundlich models. The constants for Lagmuir model were qmax =29.82 and b=0.202, and for Freundlich model were K=5.509 and n=1.772. Langmuir model showed betterfit than Frendlich model for the experimental results. Ion exchange reaction rate was also calculated and the the approximate first-order reaction, rate constant k1 was 0.16 L/mg.hr. Effective diffusion coefficient was obtained in the range from $9.67$\times$10^{-8} cm^2/sec$ for initial concentration change, and from $6.09$\times$10^{-7} to 3.98$\times$10^{-6} cm^2/sec$ for reaction temperature change. Activation energy during the diffusion was calculated as 26 kcal/mol.

• Carbon letters
• /
• 제10권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2009

The adsorption of phenolic compound resorcinol on activated carbons prepared from Moringa oleifera (Drumstick bark) has been investigated. Activated carbon was prepared by impregnating Moringa oleifera with 50% phosphoric acid in the ratio of 1:1 and 1:2(w/w), designated as MOAC1 and MOAC2. Equilibrium and isotherm studies were carried out. The influences of variables such as contact time, initial concentration of resorcinol, carbon dosage in the solution on percentage adsorption and adsorption capacity of the bark have been analysed. The equilibration time was found to be 4 h. Kinetics of resorcinol onto activated carbons was checked for pseudo first order and pseudo second order model. It was found that the adsorption of resorcinol follows pseudo second order kinetics for both MOAC1 and MOAC2. The isotherm data were correlated with isotherm models, namely Langmuir and Freundlich. Adsorption isotherms were satisfactorily fitted by both the Langmuir and Freundlich model for MOAC1 and MOAC2.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.48-52
• /
• 2006

A mixed adsorbent prepared by pyrolysing a mixture of carbon and flyash in 1:1 ratio was tested for its deceleration ability for three different classes of dyes, namely Astrazone Blue FRR(C.I. Basic Blue 69), Teflon Blue ANL(C.I. Acid Slue 125) and Verofix Red(Reactive Red 3GL). Equilibrium investigations were carried out at the optimum conditions obtained in the previous studies. The equilibrium data fitted reasonably well to both the Freundlich and Langmuir adsorption models. However the Langmuir model was more appropriate to describe the adsorption behavior of the dyes to the hybrid absorbent system compared with the Freundlich model. The mixed adsorbent cm be an low-cost alternative to activated carbons.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
• /
• pp.629-636
• /
• 2003

The retardation of heavy metals in a mixture of fly ash and bentonite was studied as a potential barrier material for a landfill. Column tests were conducted using synthetic leachate having 100 mg/L and 50 mg/L of lead (Pb) and cadmium (Cd), respectively. Results indicated that the mixture had obvious retardation ability for heavy metals. To investigate the retardation factor caused by adsorption, batch adsorption tests were conducted at various concentrations. Test results were correlated with both Langmuir and Freundlich isotherms. The adsorption of the lead ion was applicable to the Langmuir isotherm and the adsorption of the cadmium ion was applicable to the Freundlich isotherm. In addition, based on experimental results, the migration characteristics of heavy metals through the bed of fly ash and bentonite mixture were investigated using the PHREEQC, a reactive transport model, under the real conditions of the landfill liner.

• 한국물환경학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.141-146
• /
• 2011

Loess, a natural clay, was evaluated as an adsorbent for the decolorization of Acid Orange II, an azo and reactive dye, from aqueous solution. Adsorption studies were performed at $30^{\circ}C$ and the effect of reaction time, loess dosage, initial concentration, loess particle size, pH, agitation rate were investigated to determine the optimum operation conditions. The removal efficiencies of color were measured to evaluate the effectiveness of loess. From this study, it was found that optimal reaction time was 10 min. Color removal efficiencies of Acid Orange II were increased as higher loess dosage, initial concentration and agitation rate. However, color removal efficiencies decreased when pH is high and loess particle becomes large. Adsorption of Acid Orange II fitted to the pseudo-second-order rate kinetics more than first-order rate kinetics. Langmuir and Freundlich adsorption isotherm constants and correlation coefficients were calculated and compared. It was concluded that the adsorption data of Acid Orange II onto loess fitted to the Freundlich model more than Langmuir model.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권1호
• /
• pp.127-130
• /
• 2015

본 연구에서는 활성탄을 흡착제로 사용하여 아세트산의 흡착 평형 실험을 313.15, 323.15 K에서 수행하였다. 아세트산의 흡착평형 데이터를 Langmuir, Bi-Langmuir, Freundlich model로부터의 계산 결과와 비교하였다. 이 과정에서 각 model 내 isotherm parameter는 실험값과 계산값의 차이의 제곱의 합을 최소화하는 방식으로 결정하였다. 비교 결과 활성탄상에서의 아세트산의 흡착평형 데이터를 가장 잘 설명해주는 model은 Bi-Langmuir model이었음을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.169-177
• /
• 2014

본 연구는 철강산업에서 배출되는 산업폐기물의 일종인 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그의 인공습지나 여과시스템에서 인을 효과적으로 흡착 처리하기 위해 페로니켈슬래그와 제강급랭슬래그를 입경별(유효입경: 0.5 mm, 2.5 mm)로 구분하여 Freundlich 및 Langmuir 등온흡착실험을 통해 인에 대한 흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식에 의한 페로니켈슬래그(FNS)와 제강급랭슬래그(RCS)의 인 흡착능(K)은 RCS 0.5(0.5105) > RCS 2.5(0.3571) > FNS 2.5(0.0545) ${\fallingdotseq}$ FNS 0.5(0.0400) 순이었으며, 본 실험에 사용된 모든 슬래그의 흡착강도(1/n) 값이 0.19954-0.3657범위로 1보다 작으므로 모두 L형의 등온흡착식으로 판단 할 수 있었다. Langmuir 등온흡착식에 의한 인의 최대흡착능(a)은 FNS 0.5, FNS 2.5, RCS 0.5, RCS 2.5가 각각 320, 187, 3,582 및 2,983 mg/kg이었다. 슬래그의 실제 흡착량과 Freundlich와 Langmuir 등온흡착 일반식을 적용한 결과 실제 인의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해서 잘 일치하였다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Freundlich와 Langmuir 등온흡착식을 이용한 슬래그의 인 흡착능력은 제강급랭슬래그(RCS)가 페로니켈슬래그(FNS)보다 높았으며, 고로급랭슬래그는 인공습지나 여과시스템에서 인 흡착을 위한 여재로 적용이 가능할 것으로 판단된다.