삼각도를 이용한 상평형도-예비

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
1) 상과 상평형
2) Gibbs의 상규칙
3) 삼각도
4) 평형곡선
5) Tie line과 Plait point
6) Tie line 작도법
7) 용해한도
8) 상 분리가 이용되는 분야

3. 기구 및 시약

4. 실험 방법

5. 참고문헌

본문내용

나. 상과 상평형

상이란 물질이 놓여있는 온도와 압력에서의 상태를 의미한다. 대표적으로 고체, 액체, 기체의 세 가지의 상이 있으며, 확장하면 플라즈마까지 포함하여 총 네 가지의 상이 있다. 고체와 액체, 기체를 구분하는 기준은 다음과 같다.

고체 : 모든 분자 또는 원자가 규칙적으로 배열되어있고, 서로가 위치를 쉽게 바꾸지 않는다. 매우 안정한 상태이다.
액체 : 모든 분자 또는 원자가 붙어있다. 하지만 서로가 쉽게 위치를 바꿀 수 있다.
기체 : 모든 분자 또는 원자가 붙어있지 않고 떨어져 있다.
플라즈마 : 모든 분자 또는 원자가 붙어있지 않고, 분자 또는 원자 내 원자핵과 전자도 결합하지 않고 떨어져 있다.

일반적으로 고체, 액체, 기체의 세 가지의 상이 있다고 하며, 계의 온도와 압력의 조건에 따라 상이 변하게 된다. 하지만 상과 상 사이의 경계에서는 두 가지 이상의 상이 존재할 수 있다. 이들은 열역학적으로 평형인 상태에 놓여있으며, 이를 상평형이라고 한다. 이 때, Gibbs의 상규칙이 성립한다. Fig 1.의 점 A는 고체, 액체, 기체의 3가지 상이 모두 공존하는 삼중점이다.

< 중 략 >

4. 실험 방법

이 실험에서는 3성분계 즉 Acetone-Toluene-증류수의 상호용해도 관계를 연구한다. 맺은선은 서로 평형에 도달된 후 분리된 두 액체층의 Acetone을 측정함으로써 결정 할 수 있다.

(1) Acetone-증류수 계에 있어서의 상호용해도의 측정

아세톤이 약 10, 25, 40, 60 % 인 수용액을 준비하여 그 20g를 50㎖의 뚜껑달린 유리병에 분취하여 25℃의 항온조에 방치하고 평형온도에 이르면, Toluene로 적정한다. 이때 Toluene가 첨가될 때마다 격렬하게 흔들어 주어야 한다. 반응 종말점은 첫 번 백탁이 생긴 점을 취한다. 이 백탁은 상이한 굴절률을 갖는 제 2의 액상에서 형성된다.

참고 자료

임경희(2011), 열역학, 자유아카데미, 713p, 738-742p
임굉(2005), 화학공학, 내하출판사, 273-285p
Warren.L.McCabe(2015), 단위조작, 제7판, McGraw-Hill, 655-656p
Christie J. Geankoplis(1999), 화공단위조작 :실험실에서 현장까지, 대웅, 776-777p
물질안전보건자료 MSDS (Acetone, Toluene)
2020년 3학년 2학기 단위조작이론및실험2 실험노트 및 예비 세미나 자료