막 분리 실험

소개글

"막 분리 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목표
2. 실험 이론
3. 실험 시약 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰 및 결론
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
⚫ 에너지 소비가 적은 역 삼투막을 이용하여 무기물(NaCl, CaCl2)을 분리하여 농도, 온도,
압력에 따른 분리 공정을 이해한다.
⚫ Pusch model을 이해하고 실험에서 도출된 결과를 Pusch 모델에 적용한다.
2. 실험 이론
① 막(membrane)1
: 물질로 구성된 하나의 층으로, 서로 다른 두 물질 또는 상의 경계에 위치한다.
② 삼투와 역 삼투
⚫ 삼투2
세포벽, 세포막 또는 반투막을 통하여 농도가 낮은 용질의 용액으로부터 농도가 높은 용질의 용액 쪽으로 용매(주로 물)이 확산되는 것을 말한다.
용질은 상대적으로 입자의 크기가 크기 때문에 반투막을 통과할 수 없게 되는데 이 때 농도가 더 진한 쪽으로 용질 대신 용매가 이동하는 현상인 것이다. 이 때 발생하는 압력의 크기를 삼투압이라 한다.
⚫ 역 삼투3
삼투와 반대로 고농도 용액 쪽에 삼투압보다 높은 압력을 가하여 오직 물만 분리 막을 통하여 순수를 제조할 수 있는 현상을 역 삼투라 한다. 역 삼투는 이온 및 분자 크기가 10Å 이내인 용질을 분리하는 데에 쓰인다. 이 때 쓰이는 막을 역 삼투 막이라 한다.
역 삼투는 인위적으로 압력을 가하는 공정이기 때문에 이 때 쓰이는 역 삼투 막은 고압에 견딜 수 있도록 기계적 강도가 우수하여야 한다. 또한 용액에 용존 되어 있는 염 등에 대한 내 화학성이 우수해야 한다.
역 삼투 막은 유기물보다 무기물을, 비 전해질 보다 전해질을 더 잘 분리해내는 경향이 있다. 또한 연속 공정에 용이하고 장치가 간단하다는 장점이 있다.

참고 자료

한국막학회, 막분리(기초), 자유아카데미(1996), p3, (막의 정의)
정건용•김종표, 에너지 절약형 분리막 기술, 아진(2010), p.9(삼투)
정건용•김종표, 에너지 절약형 분리막 기술, 아진(2010), p.9-11(역삼투)
민병렬, “막 분리”, 화학공학특론 시리즈, p24~44 (1987)
정건용•김종표, 에너지 절약형 분리막 기술, 아진(2010), p.4-11(막의 종류)
민병렬, 한국막학회 하계 workshop(1997), (reverse osmosis theoretical background of reverseosmosis), p159-174, (막, Pusch model)
Wikipedia. “Sodium chloride”, https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_chloride, (2023.05.19.).