흡착과 탈착의 개념

1. 서론

흡착 및 탈착은 화합물이 특정 표면에 붙어있는 현상으로, 이는 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 흡착과 탈착의 개념, 그리고 이들이 어떻게 활용되는지에 대해 다루겠습니다.

 

2. 흡착의 개념

흡착은 분자 또는 이온이 고체 표면에 물리적 또는 화학적으로 결합되는 과정을 의미합니다. 이는 흡착체와 흡착제 간의 상호 작용으로 발생하며, 종종 화학 반응 없이 표면에 분자가 흡착됩니다.

 

3. 흡착의 유형

물리적 흡착: 분자 간의 밴더와 발리스력에 기인하며, 열적 움직임에 의해 영향을 받습니다. 화학적 흡착: 분자가 표면에 결합하기 위해 화학적 결합을 형성합니다.

 

4. 탈착의 개념

탈착은 흡착된 물질이 표면에서 분리되는 과정을 나타냅니다. 이는 흡착된 물질이 물리적 또는 화학적으로 표면에서 해제되는 과정으로 진행됩니다.

 

5. 흡착 및 탈착의 응용

환경 정화: 흡착재를 사용하여 물질을 제거하고 탈착하여 오염 물질을 정화합니다.

고체 표면 개발: 흡착을 통해 고체 표면의 특성을 개선하거나 새로운 특성을 부여합니다.

 

6. 결론

흡착 및 탈착은 고체 표면과 물질 간의 상호 작용을 이해하고 제어하는 데 중요한 개념입니다. 이는 환경 정화부터 산업적 응용까지 다양한 분야에서 유용하게 활용되고 있습니다.

 

흡착 및 탈착(adsorption and desorption)

- 오염물질이 토양입자와 물리적·화학적·정전기적 흡착 또는 이온교환에 의해 흡착이 일어남

* Freundlich sorption isotherm

- 대수층구성물질과 지하수에 용해된 오염용질(C)과 대수층 구성물질 표면에 흡착 된 물질(S)이 비선형의 관계를 가지는 경우

S = KfC^N 에서 로그를 취하면 log S = log Kf + N log C

이를 이용하여 지연계수 계산함

- 유기물질 및 각종 중금속의 흡착에 이용됨

* Langmuir sorption isotherm

- 대수층 표면은 오염용질(C)에 대해 무한대의 흡착지점이나 구간을 제공하는 것이 아니라 유한하며, 흡착가능지점이 모두 용질을 흡착한 후는 흡착하지 않음

C/S = 1/αβ+ C/β

α= 결합에너지와 관련된 흡착계수

β= 대수층의 최대흡착량(mg/kg)

S = αβC/(1+ αC) 이를 이용하여 지연계수 계산함 ​