활성탄에 의한 Disperse Yellow 3 염료의 흡착에 있어서 평형, 동력학 및 열역학적 특성

이종집

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이종집 (국립 공주대학교)

저널정보: 한국청정기술학회 청정기술 청정기술 제27권 제2호

발행연도: 2021.6

수록면: 182 - 189 (8page)

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입상 활성탄(GAC)에 의한 disperse yellow 3(DY 3) 염료의 흡착을 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 하는 실험을 통해 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. pH 변화실험에서 활성탄에 대한 DY 3의 흡착은 산성영역인 pH 3에서 흡착률이 가장 높았다. 이는 양(+)으로 하전된 활성탄 표면과 DY 3의 음이온(OH-) 사이의 정전기적 인력에 기인한 것으로 판단되었다. DY 3의 흡착평형자료로부터 Langmuir 등온흡착식에 가장 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(RL) 값으로부터 활성탄이 DY 3을 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 또한, Temkin 식의 흡착열 관련 상수의 값이 20 J mol-1을 넘지 않아 물리 흡착 공정임을 알 수 있었다. 동력학 실험은 농도별 실험과 온도별 실험 모두 유사 이차 속도식이 오차율 10.72% 이내였다. Weber와 Morris의 입자내 확산 모델의 플로트는 두 단계의 직선으로 나타났다. Stage 2(입자내 확산)의 기울기가 stage 1(경계층 확산)의 기울기보다 작게 나타나 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 활성탄에 의한 DY 3 흡착의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K에서 모두 음의 값을 나타냈으며, 온도가 증가할수록 자발성이 더 높아졌다. 활성탄에 대한 DY 3의 흡착반응의 엔탈피 변화는 0.65 kJ mol-1 로 흡열반응이었으며, 엔트로피 변화는 2.14 J mol-1 K-1로 양의 값(positive value)을 나타냈다.

#염료 흡착 #등온흡착 #흡착동력학 #열역학 #Disperse yellow 3 #Dye adsorption #Adsorption equilibrium #kinetic #Thermodynamic

참고문헌 (21)

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Malinauskiene, L. / 2013 / Contact Allergy from Disperse Dyes in Textiles - a Review / Contact Dermatitis 68(2):65~75

Cho, Y. D. / 2004 / Analysis of Allergy Dyes in Domestic Distribution Dyes by LC-Mass / Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference :267~273

Chemical Book, Disperse Yellow 3

Yue, Q.-Y. / 2007 / Kinetics of Adsorption of Disperse Dyes by Polyepicholorohydrin-Dimethylamine Cationic Polymer/Bentonite / Sep. Puri. Technol 54:279~290

Hashemian, S. / 2013 / Adsorption of Disperse of Yellow 42 onto Bentonite and Organo-Modified Bentonite by Tetra Butyl Ammonium Iodide (B-TBAI) / Pol. J. Environ. Stud 22(5):1363~1370

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