게시판 > 질답게시판 > 암모니아의 물에 대한 용해되는 양 계산방법에 대해 질문드립니다!

Stefano

22-09-29 11:12

(1) 핸드북에서 암모니아의 온도에 따른 물에 대한 용해도 (Solubility of NH3 in Water)를 찾으면 됩니다.

=>Perry's Chemical Engineers' Handbook (7th ed) Table 2-22 Mole% of H2O in NH3 Solution 참조

(2) 암모니아는 물에 용해되어 암모니아수(NH4OH)로 변화되는데 온도에 따른 NH3의 증기압 뿐만 아니라 H2O의 증기압도 함께 나타납니다. 따라서 NH4OH의 전체 증기압을 NH3분압과 H2O의 분압으로 나누어 줄 필요가 있습니다. Perry Handbook에는 NH3증기압과 H2O 증기압이 별도 Table로 나타나 있습니다.

=>Perry's Chemical Engineers' Handbook (7th ed) Table 2-21 Partial Pressure of H2O over Aqueous Solutions of NH3
=>Perry's Chemical Engineers' Handbook (7th ed) Table 2-23 Partial Pressure of NH3 over Aqueous Solutions of NH3
=>Perry's Chemical Engineers' Handbook (7th ed) Table 2-24 (Total) Vapor Pressure of Aqueous Solutions of NH3

(3) 헨리의 상수를 구할 필요가 없지만 굳이 계산해 보려면 증기압과 용해도 값으로부터 계산해 볼 수 있습니다.

신씨 sys0656

22-10-10 02:25

답변 정말 감사합니다 Stefano님.
그런데 제가 질문을 잘못드린 거 같아 정정질문을 다시 드리고 싶습니다.
제가 어떤 흡착물질에 물을 충만시키고(60%) 그 물질에 지속적으로 암모니아 가스를 투여하여 암모니아 제거 필터로써 암모니아 제거능력을 확인해보려고 합니다.
암모아 제거 경로로는 용해 (흡수) + 흡착이 있다고 가정하고 있습니다.
여기서 이 물질이 용해를 통해서 어느정도의 암모니아를 제거하는 지 알고 싶어 위 질문을 여쭈어보았습니다만, 제 질문이 잘못되었던 거 같습니다.
질문을 정정하자면, 예를 들어 100 g 물질 (60g 수분)이 용해를 통해 제거할 수 있는 암모니아 양을 계산할 수 있을까요?
저는 단순히 60 g 수분이 용해할 수 있는 암모니아 양을 (헨리의 법칙을 통해) 계산하면 될꺼라 생각했는데 맞을까요??

Stefano

22-10-11 20:35

(1) 암모니아는 비교적 물에 잘 용해되기 때문에 물을 용기에 담아두고 암모니아가 포함된 가스(공기)를 통과시켜 제거되는 양을 쉽게 구할 수 있는것 같다하더라도 암모니아 농도가 변해가면서 제거되는 속도가 계속하여 달라질 뿐만 아니라 기-액 흡수평형에 도달한 정도도 추정하기 어렵고 또한 시간에 따라 흡수액 농도 조건도 달라지기 때문에 이러한 장치를 만들어 제거하기엔 무리가 있습니다.

또한.. 단순히 일정량의 물과 암모니아가 접촉하여 평형이 도달할 때까지 기다리는 것은 너무 시간이 많이 소요될 것이므로 의미가 없습니다. 대신 물질전달(암모니아가 물에 흡수)되는 속도에 의해 제거되는 양을 알 수 있어야 하는데 동일하거나 유사한 흡수장치로 실험해 보거나 물질전달 공정모사를 통하지 않고는 알수가 없습니다.

평형데이타만으로는 장치설계를 할 수 없는 이유입니다.

(2) 대신 계의 운전조건이 일정하게 유지되는 흡수탑을 만들어서 연속적으로 운전하면서 일정하게 평형에 도달하는 정도를 알아낼 수 있다면 동일 조건으로 흡수탑을 설계하여 이용할 수가 있습니다. 따라서 이러한 장치는 실제시험장치에서 얻어진 데이터를 이용해야만 신뢰성이 보장된 장치로 활용할 수가 있습니다.

이들 실험장치는 어려운 장치가 아니기 때문에 직접 유사한 조건(온도, 압력,