화공과탑의 삼성분계 실험 결과레포트

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목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 결과 및 고찰
6. 오차논의
7. 참고문헌

본문내용

I. 실험목적
- 두 종류의 서로 녹지 않는 액체와 각각의 두 액체와 섞일 수 있는 또 다른 액체의 삼성분계 용해도 곡선을 작성하고 그 계를 이해하며 용해도 효과를 통해 상률의 의미를 알아본다. 그리고 여러 종류의 삼성분계 용해도 곡선을 알아본다.

II. 이론
1. 상평형
- 물질은 온도, 압력의 변화에 따라 세 가지 상을 가질 수 있는데 이는 기체, 액체, 고체이다. 상평형이란 어떤 계가 열역학적으로 가장 안정한 상태에 도달하여 상 간의 이동이 더이상 일어나지 않고 평형 상태인 경우를 의미한다. 이 때 깁스 자유에너지의 변화인 는 0이 된다. 상평형 상태에서는 조건과 환경에 따라 상이 1개일 수도 있고, 2개 이상일 수도 있다. 또한 온도와 압력에 따라 물질이 보이는 가장 안정한 상을 나타낸 그림을 상도표이라 한다.

2. 자유도
- 상률서 하나의 불균일계의 경우 존재하는 상의 종류와 수를 변화시키지 않고 서로 독립된 상태에서 온도, 압력 조성을 바꿀 수 있는 변수의 수를 자유도라고 한다.

3. 응축계
- 하나의 계에서 압력 외의 변수가 압력에 의해 변화하지 않는 계를 의미한다. 기상을 무시하는 계는 응축계로 볼 수 있다.

4. 상률
- 하나의 계의 성분수가 C이고, 이 때 평형하고 있는 상의 수를 P라고 하자. 그러면 자유도F는 F=C-P+2의 관계식이 나오게 된다. 응축계에 있어서는 F=C-P+1이다. 이러한 관계를 상률이라고 한다.

5. 삼각좌표
- 정삼각형의 각 변을 10등분 한 후 눈금을 그려 넣어 성분이 3개인 계의 조성을 한 번에 나타내도록 만든 좌표이다. 삼각도 혹은 삼각도표라고도 한다. 삼각형의 각 정점에는 각 순성분을 놓은 후, 각 변에 백분율 혹은 분율의 눈금을 넣으면 된다. 각 백분율의 합은 100%가 되게 된다.

6. 3개의 성분을 포함하는 단일상계에서 자유도의 수는? 여기서 자유도가 의미하는 세기변수들은 무엇이며, 세 개 성분이 모두 필요하지 않은 이유(연구과제1)
- 단일상계이므로 상의 수는 1이므로 P=1이다. 성분이 3개이므로 C=3이므로, 자유도 F=3-1+2=4이다. 혼합물의 상평형도를 생각해보자.

참고 자료

https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/ternary-system
https://www.semanticscholar.org/paper/Liquid-solid-equilibrium-for-the-system-at-45%C2%B0C.-of-Jaworski-Czernuszewicz/4128a2ce071409d6689d6439c8ae988e3ef1077b/figure/4
https://www.researchgate.net/publication/299371365_lactic_acid_extraction_from_aqueous_solutions_with_2-Ethyl-1-hexanol_by_using_experimental_liquid-liquid_equilibrium_data_at_T2982K_and_atmospheric_pressure/figures?lo=1
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=734802&cid=42325&categoryId=42325
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https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=737058&ref=y&cid=50321&categoryId=50321
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https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3537085&cid=60217&categoryId=60217
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250911004775