[화공실험]기액평형 실험 결과레포트

목차

1. 서론
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 결과 및 고찰
5. 참고문헌
6. 데이터시트

본문내용

Ⅰ. 서론
1.1 실험 개요
본 실험은 물질 전달 과정의 하나인 증류 개념을 익히도록 한다.
일정한 압력 하에서 혼합 용액을 일정한 온도로 증발시키면 혼합용액과 혼합증기가 평형 관계가 이루어지는 데, 이때 기-액 평형 상태를 실험장치를 통하여 실측하고, 이러한 평형 관계를 통하여 평형증류에 대하여 기초 지식을 쌓을 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.
아울러 평형 증류에 대한 기초 지식과 장치의 조작 방법을 이해하고, 실습을 통하여 이론과 실제를 비교하도록 하며 분석 능력을 기르고, 장치의 기능을 익히도록 한다.

Ⅱ. 이론
2.1 실험이론
* 기-액 평형 관계
메탄올과 물은 서로 임의의 비율로 혼합하여도 균일한 용액이 된다. 메탄올-물 용액에 있어서 각각의 성분의 혼합증기와 평형에 있는 계에서 Gibbs의 상률을 적용해 보자. 계의 성분 수는 메탄올과 물의 두 가지이고, 상(Phase)의 수는 기상과 액상의 두 가지이다. 그러므로 상률 (자유도 = 성분 수- 상의 수 + 2 )에 따라서 이 계의 자유도는 2-2+2=2가 된다. 즉 온도, 압력. 기상. 액상의 조성 등의 상태량 중, 2개까지 임의로 대신하는 것이 가능하다.

일반적으로 대기압 하에서 실험을 진행한다고 할 때, 실제 자유도는 1이 된다. 예를 들어 액상의 조성이 지정되면 나머지 상태량(온도, 기상의 조성 등)은 고정되어 구해질 수 있다.

일정한 압력 하에서 혼합용액을 일정한 온도로 증발시키면 혼합증기와 평형을 이루는데 그 관계는 아래의 표 2-1에서 메탄올-물 계의 대기압 아래에서 기-액 평형관계를 나타내었다.

대체로, 기-액의 조성은 어느 것이나 끓는 점이 낮은 성분의 몰(mol)분율로 표시하고, 각 x, y의 기호로 나타낸다.

그림 2-1의 (a)는 표 2-1의 값으로 x-t, y-t의 관계를 나타낸 것이고, 끓는점-조성곡선이라고 하며, 조성 x1의 혼합용액을 온도 t1(℃)로 끓여 그 때 생긴 평형을 유지하는 증기의 조성은 y1으로 되어있다.

참고자료

· McGraw-Hil, warren L.MCCABE, 이화영 역, ‘단위조작’ 제 7판, 2005
· J.RICHARD ELLIOTT, 강춘형 외 5명 옮김, ‘화공열역학’, 제 2판, 카오스북
· 세화 편집부, ‘화학대사전’, 기액 평형, 2001
· 사이언스올, ‘과학백과사전’ , 평형증류 equilibrium distillation