[2023 인하대 화학공학실험] 기체확산및흡수실험 결과보고서

목차

1. 서론(실험개요,목적,필요성 등을 서술)
2. 서론(실험개요,목적,필요성 등을 서술)
3. 실험결과
4. 실험결과분석 및 고찰
5. 결론
6. 참고문헌

본문내용

서론(실험개요,목적,필요성 등을 서술)
일상생활에서 확산은 다방면에서 이용된다. 예를 들면, 음식점의 홀에서 음식을 주문 후 음식을 기다릴 때 맛있는 음식의 냄새가 나는 것도 확산의 일례이다. 확산은 concentration gradient가 driving force이며, high concentration에서 low concentration으로 일어난다. Driving force 즉, 농도구배가 0이 되기 전까지 확산이 진행된다. 화학 공정에서 기체를 다루는 것은 특별한 일이 아니기에 대학에서 화학공학을 전공했으면 확산과 관련해 이론적인 background를 가지고 있어야 한다. 기체확산 실험으로 Fick`s law of diffusion과 같은 이론들을 배운다. 또, 확산계수를 계산하고 이를 chapman-enskong equation과 대조하며 분석한다.

실험방법

실험장치
히터를 켜 water tank의 온도를 47℃로 세팅한다.
※ 용매(acetone)의 B.P보다 낮은 온도를 유지한다
T자관에 acetone을 채우고 air pump를 가동시킨다.
Pump를 통해 air가 주입할 때까지 5분 정도 대기한다. 대기 중 initial height를 버니어캘리퍼스로 측정한다.
※ 렌즈를 통해 볼 때 상의 반전에 유의한다.
15분 간격으로 T자관 속 acetone의 높이를 읽는 과정을 8회 간 반복한다.
※ 즉 초기 높이를 포함해 9개의 data를 얻는다.

실험결과
아세톤의 높이 변화는 다음과 같다.
측정 수 높이 [mm]
초기 높이 (0 min) 30.5
1회 (15 min) 30.8
2회 (30 min) 31.0
3회 (45 min) 31.3
4회 (60 min) 31.6
5회 (75 min) 31.8
6회 (90 min) 32.1
7회 (105 min) 32.4
8회 (120 min) 32.6

참고 자료

Warren L. McCabe, 단위조작, 2017, McGrawHill, pp 448-450 and pp.939-943
J. D. Seader. Separation Process Principles, Wiley. pp. 407-413