화학공학 실험 [2성분계의 기-액 평형]

목차

1. 요약
2. 목적
3. 이론
4. 실험장치 및 방법
① 실험 장치
② 실험 방법
5. 실험 결과 및 분석
① 실험 Data

② 기상과 액상의 몰분율에 따른 기상과 액상의 굴절률 및 끓는점

③ 끓는점에 대한 액상에서의 물과 프로판올의 조성에 관한 T-X 상도표

④ 증기와 액상의 프로판올 조성의 그래프

⑤ 프로판올의 액상의 몰분율 VS 기상의 몰분율

⑥ 고찰
6. 결론
7. 사용 기호
8. 인용 문헌

본문내용

1. 요약
- 이번 실험은 2성분계의 기-액 평형 실험이다.
1-propanol 와 물 혼합물을 프로판올 몰분율 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0을 준비한다.
각 각의 액상 굴절률을 측정하고 끓여 기상의 굴절률과 끓는점 을 측정한다.
혼합용액에 대하여 끓는점과 액상의 프로판올 몰분율의 관계 (T-X diagram) 액상의 프로판올 몰 분율과 기상의 프로판올 몰분율과의 관계(X-Y diagram)를 도시하여 2성분계 기-액 평 형의 원리를 이해한다.
프로판올 몰분율에 따른 끓는점 범위는 84℃~99℃이다.
프로판올 몰분율에 따른 기상의 굴절률은 증가하는 그래프이 고, 액상의 굴절률은 증가하다가 떨어졌다 다시 증가하는 그래 프이다.
프로판올의 액상 몰분율과 기상 몰분율은 계속 증가하는 모양 의 그래프이다.


2. 목적
- 대기압 하에서 물-프로판올 혼합용액에 대하여 끓는 온도와 액상의 프로 판올 몰 분율의 관계(T-X diagram) 액상의 프로판올 몰 분율과 기상의 프로판올 몰분율과의 관계(X-Y diagram)를 도시하는 방법을 익힘으로써 2성분계 기-액 평형의 원리를 이해한다.

3. 이론
① 상규칙(상률)
- 기브스의 상규칙·상률이라고도 한다. 즉, 물질계에 평형으로 존재하 는 상의 수 p, 각 상에서의 농도가 수학적으로 정의될 수 있는 구성요 소인 독립된 성분의 수 c, 그때 독립적으로 변화시킬 수 있는 상태변 수의 수(자유도) f 사이에 f=c－p＋2로 주어지는 관계식이다.
이는 19세기 후반에 미국의 J.W.기브스에 의하여 유도된 것으로, 이 를테면 1성분계에서 2개의 상이 평형을 유지할 경우, c=1, p=2로서 자유도 f=1인 일변계이다. 이 경우, 온도를 정하면 2개의 상이 평형으 로 되어 압력이 확정되고, 압력을 정하면 2개의 상이 평형으로 되어 온도가 확정된다. 단, 1성분계에서 3개의 상이 평형을 유지할 경우에 는 c=1, p=3으로 자유도 f=0인 불변수이다. 즉, 온도·압력이 확정된 다.

참고 자료

없음