아세톤 정제실험입니다

목차

1 실험목적
2 이론
3 실험기구 및 시약
4 실험방법
5 실험시 주의사항
6 실험결과
7 고찰

본문내용

아세톤 정제실험
1 실험목적
Acetone 의 정제실험을 통해 분별증류를 대해 알아보고 증류 장치의 사용법 에 대해 알아본다.
2 이론
어떤 용질이 녹아 있는 용액을 가열하여 얻고자 하는 액체의 끓는점에 도달하면 기체상태의 물질이
생긴다. 이를 다시 냉각시켜 액체 상태로 만들고 이를 모으면 순수한 액체를 얻어낼 수 있는데, 이러한
과정을 증류라 한다.
증류에는 두가지 방법이 있는데 단순증류와 분별증류이다
단순증류
단순 증류 장치할 때에 온도계는 증류액의 끓는 온도를 측정할 목적으로 사용되기 때문에 잘 볼 수 있도
록 장치한다. 순수한 액체인 경우 온도계에 나타나는 온도는 액체가 과열되지 않는 한 증류 플라스크 안
의 액체의 끓는점과 일치할 것이다. 그래서 온도계에 나타나는 온도는 증류하는 동안 일정하게 유지되어
야 한다. 단순 증류는 용매를 날려 없앨 때도 자주 이용된다. 증류될 액체 내에 비휘발성 물질이 존재하
더라도 온도계에 나타나는 온도는 온도계의 수은구 표면에서 냉각되는 물질이 불순물에 오염되어 있지
않기 때문에 순수한 액체의 끓는점과 같다. 그러나 증류플라스크 안의 액체의 온도는 불순물로 인하여
용액의 증기압이 감소되었기 때문에 상승한다. 따라서 증류가 진행되는 동안 불순물의 농도가 증가하여
액체의 증기압을 더 낮추기 때문에 증류플라스크 안의 온도는 계속 상승한다. 그러므로 증류가 진행될수
록 그릇(pot), 즉 가열기(mantle bath)의 온도를 올려 주어야 할 것이다. 증기압과 균일한 액체 혼합물이
조성과의 정량적 관계는 라울 (Raoult)의 법칙에 의해 다음과 같은 식으로 표시된다.
( : 성분 A의 부분압력)
( : 순수한 A의 증기압)
( : A성분의 몰분율)
분별증류
두 가지 이상의 휘발 성분을 함유하는 혼합물을 각 물질에 따라 끓는점이 서로 다름을 이용하
여 각 성분 물질로 분리하는 방법. 여러 종류의 액체 혼합물을 가열하여 끓는점이 낮은 것에서
부터 점차 높은 것을 유출하여 분리한다. 액체 유기 화합물의 혼합물을 증류하여 끓는점의 차이
를 이용해서 각 성분을 분취하는 조작. 분류라고도 한다. 일반적으로 혼합 액체를 가열하면 끓
는점이 낮은 성분이 먼저 증발한다. 따라서 증발하는 기체를 냉각 등의 방법으로 제거하면 연속
적으로 증발이 이루어져 잔류하는 액체는 끓는점이 높은 성분이 많아지게 된다. 실제로 증발하
는 기체를 몇 가지 온도로 나누어 액화한 유출물, 즉 유분을 모아, 이들을 다시 증류하여 각
유분으로 나눈다. 이와 같은 조작을 되풀이 하면 각 성분은 거의 순수한 것이 되어 분리된다.
라울의 법칙
비휘발성 물질 용액에서, 용액 속 용매의 증기압은 용매의 몰분율에 비례하며, 또 용매의 증기압내림률
은 용질의 몰분율과 같다는 법칙을 말한다. 예를 들면 휘발성인 에탄올을 물에 녹인 용액의 증기압은
물의 증기압보다 높다. 에탄올은 물보다 끓는점이 낮아 쉽게 증발하기 때문에 물이 증발하는 것을 방해하
지 않고 그보다 더 빨리 기화하기 때문이다. 그러나 비휘발성인 설탕을 물에 녹인 용액은 설탕 분자가 물
이 증발하는 것을 부분적으로 방해하기 때문에 설탕물의 증기압은 물보다 더 낮아진다. 이런 현상이 라울
의 법칙이다. 전체 농도 범위에 걸쳐 라울의 법칙이 성립하는 용액을 이상용액이라고 한다. 이에 대해 라
울의 법칙에서 예상했던 증기압보다 더 작게 또는 더 크게 나타나는 경우를 비 이상용액이라고 한다

참고 자료

없음