단위조작이론및실험2_삼각도를이용한상평형도_예비

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 상(Phase)
(2) 상평형(phase equillbrium)
(3) 상평형도(phase diagram)
(4) 깁스의 상규칙(Gibbs’s phase rule)
(5) 삼각도(Ternary diagram)

3. 실험 기기 및 시약
(1) 실험기기
(2) 실험시약

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
이번실험은 삼각도를 이용한 상평형도로 3성분계에 있어 상평형도를 이해하고, 임의의 조성에 해당하는 액체의 3성분계를 삼각도(tertiary diagram)상에 배열할 수 있고, 1상 영역과 2상 영역을 구분하여 상경계도를 찾을 수 있도록 하는 능력을 기를 수 있다.

2. 바탕 이론
(1)상(Phase)
상이란, 어떤 물질이 어느 부분이든 물리적,화학적으로 같은 성질을 나타낼 때를 말한다. 상은 기체상,액체상,고체상이 존재하며, 하나의 상으로 이루어지는 균일계와 2개이상의 상으로 이루어진 불균일계로 나뉜다.

(2)상평형(phase equillbrium)
상평형이란, 2개이상의 상이 공존하면서 열역학저긍로 평형상태를 이루는 것을 말한다.
이때, 각 성분의 화학퍼텐셜이 모두 같으며 깁스의 상규칙이 성립하게된다.
순물질에서 상평형과 여러 물질로 이루어진 계의 상평형은 다른 규칙이 적용되며, 상평형은 온도와 압력을 변화시킬 때 얻을 수 있다.

(3)상평형도(phase diagram)
상평형도는 열역학적으로 안정한 상이나 평형상태로 공존하는 상이 존재하는 조건인 온도,압력,밀도등을 표시하는 도표로 일반적으로 순수한 물질의 경우 온도와 압력을 변수로 두어 물질을 상태를 표시한다.
단일성분계에서의 영역들 사이 경계선은 두상이 평형을 이루며 공존하고 있는 선을 나타낸다. 아래는 물의 상평형도이다.

용해곡선은 고체와 액체상이 평형을 이루고 있는 선이고, 승화곡선은 고체와 기체가 평형을 이루고 있는 선이다. 이렇게 두 상이 평형을 이루고 있는 선에서는 자유도가 2이며 자유도에 대한 내용은 아래에서 다룬다. 삼중점은 고체,액체,기체 3가지 상이 존재하면서 평형을 이루는 점을 말한다. 이점은 물제의 고유한 지점으로 자유도가 0이다. 또한 임계점을 벗어나는 영역을 초임계영역이라고 부르며 이영역에서은 액체와 기체상을 구분깃지 어렵게된다.

참고자료

· 화학대사전,2001,세화편집부,세화,삼각도
· 화학용어사전,2011,화학용어사전편찬회,일진사
· 임굉,화학공학,내하출판사,p275~283
· j.M.Smith외3명, 화학공학열역학(8판),McGraw Hill Education Korea,2018,p70~74
· 물리학백과,한국물리학회
· 단위조작이론및실험2_실험노트
· 대한화학회,화학백과,상평형도
· 광물자원용어사전,한국광문자원공사,상률
· 네이버블로그_공부하는직장인_3원계상태도
· 안전보건공단 화학물질정보_MSDS