(유기예비)분별 증류.hwp

소개글

실험보고서

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 시약, 기구
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
액체를 정제하는 가장 일반적인 방법은 증류이다. 처음 액체에 들어있는 불순물이 비휘발성이면 이 불순물은 증류후의 찌꺼기에 남게 되며, 단순 증류가 효율적인 방법이다. 불순물이 휘발성이면 분별증류가 사용된다. 우리는 이번 실험에서 분별증류의 원리를 이해하고자 한다.
2. 실험 원리
분별 증류에 의한 액체의 분리는, 액체 혼합물(함께 끓는 혼합물이나 일정한 끓는점의 혼합물을 제외한)이 부분적으로 증발 될 때 증발된 증기에는 원래 액체보다 휘발성 성분이 더 많다는 사실에 기초를 두고 있다. 만일 이 새로운 증기를 응축시킨 다음 다시 부분적으로 증발시키고, 그러한 과정을 충분히 여러 번 반복하면 그 증기는 결국 순수한, 끓는점이 낮은 성분의 증기가 될 것이다. 이러한 조작은 분별 증류관을 사용하여 빠르고 손실 없이 이루어질 수 있다. 이 방법은 한번의 조작으로 단순한 증류를 따로 몇 번 한 것 과 같은 효과를 낼 수 있다.
분별증류에 쓰이는 기구는 보통 분리하고자 하는 혼합물이 담긴 플라스크 위에 수직으로 세운 관으로 되어 있다. 이 관은 그 곳에 들어간 증기의 대부분이 응축되어 있다. 이 관은 또한 올라가는 증기와 되돌아오는 액체 사이의 접촉면적을 넓혀주는 역할도 한다. 이 두 상 사이의 표면에서 증기의 일부가 열을 방출 하면서 응축되며, 그 열에 의해 액체의 일부가 증발된다. 이러한 과정은 증기가 관을 통과하는 동안 계속하여 되풀이된다. 그리하여 관의 꼭대기에 도달한 물질에는 더 휘발성이 큰 성분이 모이게 된다.
관을 통해 돌아오는 액체의 양을 조절하는 장치를 사용하면 관의 효율이 더 커진다. 그것은 관의 맨 꼭대기에 “coldfinger" 냉각기를 사용하고 그림 3-1과 같은 관을 보온하면 된다. 냉각기를 올리고 내림으로써 환류의 양을 조절할 수 있다. 환류비는 관을 통해 돌아온 액체의 양과 같은 시간간격 동안에 받는 용기에 모인 액체의 양의 비이다.
관의 효율과 관계있는 중요한 요인은 다음과 같다.
(a)길이 (b)환류비 (c)채우는 물질 (d)온도조절
관의 길이나 환류비를 증가시키면 더 분리가 잘 된다. 실제로 그 두 요소는 플러딩(flooding)에 의해 제한을 받는데 아래서 논의 하겠다. 채우는 물질은 표면적이 커야하며 액체나 증기가 역류할 수 있기에 충분한 여분의 공간도 남겨야 한다. 채우는 물질은 입자크기와 모양이 같다고 해서 반드시 같은 효율을 나타내지는 않는다. 분명히 열전도성이나 흡착 같은 요인도 또한 관계가 있다.

참고 자료

없음