조일환경
산업공해방지기구 부품 제조/판매
· 일반적으로 적당한 부활법에 의하여 제조된 활성탄소는 무수히 많은 미세공을 가지고 있으며 그 면적은 500~1,700㎡/g 정도되며 이것이 흡착력을 나타내는 주된요소이다.
활성탄의 세공분포는 반경이 크기에 따라 Micro pore(10~100Å) Transitional pore(100~2,000Å) Macro pore(2,000~100,000)로 구분하고 있으며 흡착의 중요한 역할은 Micro pore에 의한 것이나 일반적으로 GAS흡착의 경우에는 Micro pore가 발달된 것이며 액상흡착의 경우에는 용질의 분자가 기체분자보다 큰 것이 많으므로 Transitional pore의 비율이 큰 것이 좋은 것으로 되고 흡착의 Mechanisum으로는 활성탄 표면과 흡착질 사이의 인력 등에 의한 물리적인 흡착과 화학적 결합에 의한 화학흡착으로 대별되며 물리적 흡착은 가역적 흡착인데 화학적 흡착이 가역적 흡착이다. 실제에 있어서 이 두가지 흡착이 복합되어 작용하는데 피흡착 물질이 기체인 경우 즉 기상흡착에서는 물리적 흡착이 대부분이고 액상흡착에서는 화학적 흡착이 주가 된다.
| ⓐ 모관응축설 |
|---|
| 모관 내에서는 상상보다 저압이며 응축이 생긴다고 생각하고 있다. 즉 흡착현상은 고체의 표면에 기체가 응축하는 현상이라고 설명한다. 모관경이 흡착질 분자경의 수 배이며, 또한 포화증기압에 가까울 때는 측정치에서의 이부가 잘 일치된다. |
| ⓑ 다분자층 흡착설 |
| 흡착제의 표면에서 외부에 넓혀지는 분자간 흡인력에 의하여 다분자층의 흡착이 일어난다고 한다. |
| ⓒ 단분자층 흡착설 |
| 흡착제의 표면에 일종의 잔존원자가를 생각하여 이것이 흡착의 범위가 된다. 이 힘의 작용범위는 극히 적은 것이나, 단분자층에서만 포화된다고 생각한다. |
| ⓓ BET 이른 |
| 단분자층 흡착이 다분자층까지 확장되는 이론으로, 이의 BET식에 의하여 구한 비표면적의 치는 흡착제의 평가에 흔히 사용된다. 활성탄에 있어서의 상기와 같은 분자간 흡인력에 의한 물리흡착 외에 화학흡착을 생각하지 않으면 안된다. 이것은 흡착제 표면의 원자와 피흡착질 분자가 화학결합으로 생기는 흡착양상의 화학반응과 유이하다. 물리흡착과 화학흡착은 그 흡착열이 약 10kcal/mol보다 적거나 크다. 또 화학흡착은 물리흡착보다도 더 고온에서 일어나는 등에 의하여 구별되지만, 활성탄일 때는 이 구별이 판연치 못할 때도 많다. 수중의 탈염소 및 산소, 수증기의 존재하에 있어서 탈이유산까스, 즉 말하자면 배연탈류의 기구등은 활성탄에 의한 물리흡착과 촉매반등의 조합으로 생각하면 설명하기 쉽다. |
· 활성탄은 대단히 복잡한 표면구조를 가지고 있으며, 그의 미세구조에 있어서도 흡착기구와 같이 여러가지 설이 있으나 정설은 없다. 통상 세공의 연속분포를 그려 흡착의 범위라고 할 수 있으나 이것 또한 가장 보편적인 설명의 모형에 지나지 않다.
이하, 실험으로 해석이 되는 이삼의 다공성 구조에 대하여 설명하여 보면, 단 활성탄의 표면적, 세공반경이라고 하지만 진실한 물리적 의미를 가진 수치이냐 아니냐 하는 의문의 점도 있으나, 적어도 거대한 표면, 미소한 세공이라는 하나의 모델로서 표현하고 이는 것은 틀림없다고 생각할 수 있다.
| ⓐ 비표면적 |
|---|
| 일반적으로 액체질소의 냉각온도(-196℃)에 있어서 질소까스의 흡착량에서 BET식을 적용하여 단분자층 완료시의 흡착량을 구한다. 이의 치와 이의 온도에 있어서 질소분자 1개의 최밀충진시의 점유단면적의 계산치(16.2Å2) 및 AVOGADRO 수에서 표면적이 계산된다. 활성탄은 900~1400㎡/g이다. |
| ⓑ 전세공 용적 |
| 통상 두가지 방법으로 측정된다. 하나는 포화증기압에 있어서 모든 세공의 흡착이 액체상태로 되어있다고(모관응축)하여 그때의 흡착량을 흡착온도에 있어서 액체의 밀도로 나누면 전세공용적을 얻을 수 있다. 또 한가의 방법은 용적기지의 용기 내에 활성탄의 Helium(또는 질소)에 의한 사용적과 수은에 의한 사용적의 차를 측정하면 된다. 즉 Helium은 상온에서 활성탄에 흡착 안되고 모든 세공내에 침입한, 수은은 고체를 적시지 않기 때문에 상압에서 세공내에 전연 침임안되, 따라서 이의 차는 전세공용적이 된다. 이것을 환원하면 고체의 입자밀도의 역수의 차를 측정하는 것이 된다. 활성탄은 0.5%~0.9cc/g의 치이다. |
| ⓒ 평균세공반경 |
| 표면적은 모든 원통상 세공의 벽의 부분으로 형성되어 있다고 하면 간단한 기사학적 계산에서 전세공 용적을 표면적으로 나눈치의 2배가 평균 세공반경으로 된다. 활성탄의 치는 10~15Å이다. |
| ⓓ 세공경 분포 |
| 약 100Å보다 작은 세공분포는 모관응축이론을 적용하여 측정된다. 즉 게르빙의 식은 상대압과 세공반경의 관계를 나타낸 것으로 어떤 압력일 때 그의 반경보다 작은 세공반경의 세공은 증기압이 저하되어 액체상태로 충만되어 있는 것으로 된다. 따라서 흡착 등온선의 상대압은 이의 식에 의하여 계산된 세공반경과 다시 말하면 어떤 반경과 이보다 작은 세공을 가진 용적의 관계를 알 수 있다. 이의 곡선의 미분이 용적기준의 세공반경의 분포이다. 일방 약 100Å보다 큰 세공분포는 수은압입법에 의하여 측정된다. 수은은 고체를 적시지 않기 때문에 세공내에는 침입 안한다. 그러나 세공을 원통상으로 가정하여 외부에서 압력을 가하여 가면 순차로 작은 세공에 침입하여져서, 이의 압력은 세공반경을 곱한 것과 수은의 표면장력, 접촉각에 의하여 결정된 정수로 된다. 따라서 이의 압력에서 계산된 세공반경과 수은침입량의 압입곡선의 미분에서 세공분포를 얻을 수 있다. 활성탄의 전세공적에 대한 각 세공 구분의 기여율은 다음 표와 같다. 또한 계산으로 구한 표면적에 대한 기여율도 병기한다. |
| 세공반경 기여율 |
< 약50Å | 75~1,000Å | 1,000~40,000Å |
| 대전세공용적 | 55~80% | 10~25% | 10~30% |
| 대비표면적 | > 95% | < 5% | < 1% |
활성탄은 그의 원소조성 중에 약 3~5%의 산소와 약 1%의 수소 및 약 3~4%의 회분을 가지고 있다. 산소, 수소는 무회분의 중성활성탄을 전해질 용액에 넣으면 그 액의 pH가 변화하는 것 및 직접으로 잔유기를 분석한 결과에서, 이것들의 일부는 표면의 탄소원자와 결합하여 -COOH, -OH, -C=O, -O- 등의 형으로 존재하여 화학 흡착의 범위로 된다고 생각할 수 있다. 활성탄의 수증기 부활이므로 비교적 -OH, -C=O 등의 분포가 많다. 산 처리 정체를 하지 않는 부활탄의 회분의 조직은 대략 다음과 같은 치이다.
| Sio2 | AI203 | CaO | Fe203 | Na20+K2O |
| 약 50% | 약 20% | 약 7% | 약 4% | 약 18% |
| 사용목적 | 용 도 | 형상 Mesh별 입도 |
| <기
상 용> 공기 정화 Gas 정제 용체회수용 촉 매 기 타 |
유독개스·최루탄개스·염소·암모니아·살충제 등 각종원료 Gas·반응Gas의 탈황·정제 각종용제·석유 유분의 회수 염화 Vinyl의 반응 촉매 또는 냉장고·자동차 내부의 탈취 |
입장 4~8 8~12 " 4~8 " 8~12 " 4~8 " 4~12 |
| <액
상 용> 식품공업용 석유 화학 주류·음료 |
식품의 탈색·탈취·정제 원료·중간제의 정제 정주·음료의 탈색·탈취·조미·식수 |
입장 12~30 분말 200 입장 12~30 입장 8~30 분말 120이하 |
| <용폐수용>
용 수 용 폐수처리용 |
물의 탈취·탈색·유기물의 제거·잔유염소, ARS 제거 회수용수의 정수 순수제조장치의 Ion 교환수지의 보호 공장폐수의 유기물·색·취·중금속의 제거 및 고도처리 |
입장 8~12 12~30 4~8 입장 8~12 12~30 |
| * 포장단위 : 입장은 50ℓ,
P.P마대, 분말은 20kg,지대 |
| 종류 | 용 도 |
| JI-W | 정,폐수의 탈색, 탈취, 정제/일반식음료수, 각종주류,청량음료, 산업용수등 |
| JI-C | 산업공해 및 대기오염의 탈취, 제/유독가스 제거, 공기정화, 가스정제등 |
| JI-F | 식품공업의 탈색, 탈취,정제/글루타민소다(조미료), 당밀, 물엿, 과당등 |
| JI-O | 무기 및 유기화학공업의 탈색, 탈취, 정제/석유화학류,식물류,유지류,유기약품 등 |
| 규격 ＼종류 | JI-W | JI-C | JI-F | JI-O |
| 수분 (%) | 5이하 | 5이하 | 5이하 | 5이하 |
| 요오드흡착력 (mg/g) | 950이상 | 1000이상 | 1100이상 | 900이상 |
| Benzen흡착력 (%) | 33이상 | 35이상 | ||
| 비표면적 (㎥/g) | 1100이상 | 1100이상 | 1200이상 | 1000이상 |
| 충진밀도 (g/cc) | 0.44~0.49 | 0.40~0.45 | 0.42~0.46 | 0.45~0.52 |
| 경 도 (%) | 92이상 | 90이상 | 90이상 | 90이상 |
| 종류 | 용 도 |
| JP-W | 정,폐수의 탈색, 탈취, 정제/일반식음료수,주류, 산업용수등 불순물 제거와 해독 |
| JP-C | 무기화확공업의 탈색, 정제, 도금정제, 염료, 철강공업 |
| JP-F | 식품공업의 탈색, 탈취,정제/글루타민소다(조미료), 당밀, 물엿, 과당, 전분등 |
| JP-O | 유기약품, 식품공업의 탈색, 정제, 식물류, 유지류, 유기약품, 글리세린, 지방산등 |
| 규격 ＼종류 | JP-W | JP-C | JP-F | JP-O |
| Methylene Blue탈색력 (㎖/g) |
130이상 | 120이상 | 150이상 | 150이상 |
| P H | 6~8 | 6~8 | 6~8 | 6~8 |
| 여과력(sec/400㎎) | 90이하 | 80이하 | 70이하 | 90이하 |
| 염화물(c ℓ)(%) | 0.1이하 | 0.15이하 | 0.05이하 | 0.08이하 |
| 카라멜탈색력(%) | 92이상 | 92이상 | 95이상 | 95이상 |
| 철분(Fe)(%) | 0.1이하 | 0.1이하 | 0.1이하 | 0.05이하 |
* 수분 및 PH는 수요자의 요구에 따르며, 포장단위는 5, 10, 20kg등이 있습니다.
Wco
= |
(χ/m)coW |
Co |
Wco
= |
(χ/m)coV |
Co |
&
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|
|||||
Qr . Cu. M |
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w |
m |
