소개글
"액체의 확산 계수 NaCl"에 대한 내용입니다.
목차
1. 액체 확산 실험
1.1. 실험 이론 및 원리
1.1.1. 실험 요약
1.1.2. 확산의 개념
1.1.3. 액체의 확산
1.1.4. Fick의 확산 1법칙
1.2. 실험 장치
1.2.1. 실험 재료
1.3. 실험 방법
1.3.1. 실험 과정
1.4. 실험 결과 및 계산
1.4.1. 농도별 시간에 대한 Conductivity 그래프
1.4.2. 농도별 확산계수 D 계산
1.5. 고찰
2. 참고 문헌
본문내용
1. 액체 확산 실험
1.1. 실험 이론 및 원리
1.1.1. 실험 요약
본 실험은 액체 확산 실험으로, 확산이란 혼합물 중에 상대적으로 휘발성이 큰 물질이 이동하는 현상을 말한다. 확산은 물질 전달의 하나로서 상 사이의 경계면에서 물질이 서로 이동하는 것을 의미하며, 이러한 확산의 주요 원인은 확산되는 물질의 농도차이이다. 이번 실험에서는 전도도(conductivity)를 이용하여 액체의 확산속도계수를 구하고자 한다. 실험 방법은 장치에 달린 용기에 일정한 양의 증류수를 넣고 농도별 NaCl 용액을 준비한 후, NaCl용액이 일정 시간 확산되도록 자석식 교반기를 사용하여 확산되는 과정을 Digital Conductivity Meter를 이용하여 측정하는 것이다. 이를 통해 NaCl 몰 농도에 따른 셀 상수를 구하고 단위 몰농도 변화에 대한 전기전도도의 변화를 관찰하여 확산계수를 측정할 수 있다.
1.1.2. 확산의 개념
확산이란 기체분자나 원자, 고체/액체 상태를 구성하는 원자가 화학 포텐셜 차이에 의해 화학 포텐셜이 높은 곳에서 낮은 곳으로 구성입자가 이동하는 현상을 말한다. 대부분의 경우, 화학 포텐셜은 농도에 비례하기 때문에 대부분의 경우에 기체분자나 원자, 고체/액체 상태를 구성하는 원자가 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하게 된다.
확산은 물질전달의 하나로서 상 사이의 경계면에서 물질이 서로 이동하는 것을 말한다. 이러한 확산의 주요 원인은 확산되는 물질의 농도차이이며, 이것은 거리에 따라 농도가 달라지기 때문이다. 이 외에도 압력 차에 의한 압력 기울기, 온도차에 의한 온도 기울기 또는 원심력과 같은 외부의 힘에 의해서도 확산이 일어날 수 있다. 이러한 확산을 각각 압력확산, 열확산 및 강제 확산이라고 한다.
확산은 화학공학에서 매우 중요한 개념으로, 모든 물질전달 조작에서는 확산이 적어도 한 개의 상에서 일어나며, 보통은 두 개의 상에서 모두 일어난다. 액체의 확산은 분자의 불규칙한 운동에 의해 생기지만, 충돌 사이에 움직이는 평균 거리는 평균자유이동거리가 분자 크기보다 작다는 점에서 기체와 다르다. 따라서 액체에서의 확산도는 일반적으로 상압하의 기체에서의 확산도보다 4내지 5 자리만큼 크기가 작다.
1.1.3. 액체의 확산
액체에서의 확산은 기체의 확산과는 다른 특성을 가지고 있다. 기체와는 달리 액체에서의 확산도는 일반적으로 대기압 하에서 기체의 확산도보다 4~5 자리만큼 작다. 이는 액체 내에서의 분자 운동이 기체에 비해 상대적으로 제한적이기 때문이다.
액체에서의 확산은 분자의 불규칙한 운동에 의해 일어나지만, 기체와는 달리 분자 간 충돌 사이의 평균 이동 거리가 분자 크기보다 작다. 이로 인해 액체에서의 확산도가 기체에 비해 현저히 낮은...
참고 자료
https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_transfer / 물질전달
https://www.scienceall.com/%ED%99%95%EC%82%B0diffusion/ / 확산
McCabe의 단위조작 7판/McCabe 외 2인 지음/이화영 외 2인 역/Mc Graw Hill Education/p.441-452
https://en.wikipedia.org/wiki/Fick%27s_laws_of_diffusion / Fick의 확산법칙
https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity_meter / electrical conductivity meter
http://www.lotuselectrode.com/?page_id=59 / 센서 주의사항
https://en.wikipedia.org/wiki/Conductivity_(electrolytic) / 전도도와 온도, 농도의 관계
https://en.wikipedia.org/wiki/Diffusion / 확산
https://en.wikipedia.org/wiki/Reverse_diffusion / 역확산
Physical Chemistry 7th, Afkins de Panla, Oxford
Mass Transfer, J.A Ellis Horwood, 다. 단위조작 3판, 고완석
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