결정화(crystallization) 실험 결과 보고서

소개글

결정화(crystallization) 실험 결과 보고서입니다.

목차

1. 목적

2. 이론

3. 실험 장치

4. 실험 준비물

5. 실험 방법

6. 결과 값의 고찰

본문내용

1. 목적
불순물을 포함하는 용액으로부터 순물질을 경제적으로 분리하는 원리와 입도(입자가 구라는 전제하에서 구의 지름으로 계산하는 것)에 미치는 결절조작의 기초 기술과 원리를 이해하고자 한다. 이를 바탕으로 결정을 석출하고 그 양을 계산한다.

2. 이론
1) 결정의 성장 속도
결정은 고도로 규칙있는 분자배열을 가지는 고체라고 정의된다. 이와 같은 이상적 결정은 결정의 전구조를 통하여 완전하게 규칙바른 배열을 갖고 있다고 생각된다. 그러나 실제로 결정은 결정 성장과정에서 불규칙에 의거하여 이상적 구조를 갖지 못한다. 과포화 용액에서 결정이 성장하자면 용액으로부터 결정표면으로 용질이 확산되어 이것이 결정표면에 규칙바르게 배열하지 않으면 안된다.
확산속도는 Fick의 법칙에 의거하여 (1)식으로 나타낼 수 있다.
(1)

여기서, dm을 dt시간 동안 확산된 용질량, D를 확산계수, A를 결정표면적[㎡], S를 확산층의 두께[m], 를 용액의 농도, 를 결정표면 계면에서의 용액의 농도라 한다.

결정표면에서의 결정화 반응을 1차 반응이라 생각하면 (2)식이 된다.
(2)

여기서, K`를 결정화 반응의 속도상수,를 평형상태의 포화용해도 하고 한다. (1)과 (2)식으로부터 를 소거하면 (3)식이 된다.
(3)

여기서, 총괄속도상수 K는 (4)식으로 정의된다.
(4)

결정의 성장속도는 동일 물질에 있어서도 결정면에 의해서 다르지만, 각 면의 평균적인 속도를 취하여 성장속도라고 생각하여 위의 식을 결정입경의 증가속도라고 하고, m과 A의 각각 (5)와 (6)식으로 정의한다.

참고 자료

없음