단위조작이론실험_단증류 실험_예비레포트

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
이번 실험은 단증류 실험 장치의 조작법을 이해하고, 이성분계 단증류 실험을 통하여 시간 변화에 따른 유출액의 조성을 측정하는 실험이다. 이를 통해 회분조작으로 단증류 원리를 이해해보고 실험을 통해 얻은 결과와 Rayleigh식에 의해 계산된 값을 서로 비교하여 분석해 본다.

2. 바탕 이론
(1) 단증류
우선 증류란 어떠한 혼합물을 가열시켜 발생한 증기를 다시 응축시키는 방법을 말한다. 증류는 비등점 차이를 이용한 것인데, 어떠한 두 개 이상의 물질이 섞인 혼합물이 있을 때 그 물질의 비등점은 서로 다를 것이다. 그렇다면 그 혼합물을 가열하였을 때, 비등점이 낮은 것이 먼저 기화되어 증기가 될 것이고, 비등점이 높은 것은 여전히 액체로 잔류해 있을 것이다. 이 때, 비등점이 낮아 증기가 된 액체를 증류분, 비등점이 높아 증기로 변하지 않고 액체로 남아있는 것을 잔류분이라고 한다. 이렇게 증기가 된 물질만을 다시 응축시켜 액체로 만들어 두 액체를 분리하는 것을 증류라고 한다. 그런데 증류는 끓는점 차이가 큰 두 가지 이상의 물질이 섞인 혼합물을 가열한 뒤 증기를 냉각시켜 순수 액체를 얻는 방법으로 소금물과 같이 고체 성분이 녹아있는 용액에서 액체를 분리하는 것이다. 그런데 이번 실험에서와 같이 물과 에탄올처럼 끓는점 차이가 크게 나징 않는 두 액체가 섞인 혼합용액을 분리하는 것을 분별 증류라고 한다. 순수한 상태의 액체를 얻기 위해서는 여러번의 증류 과정을 거쳐야 한다.

Figure1. 원유 분리 메커니즘
또한, 분별 증류는 원유를 분리할 때에도 주로 사용된다. Figure1의 그림처럼 원유를 높은 온도로 가열하여 증류탑 아래에 넣게 되면 비등점 차이로 인해 각 성분의 물질들이 기화되어 각층에 있는 통로를 지나 위층으로 올라간다.

참고자료

· 2022년도 3학년 2학기 단위 조작 이론 및 실험2 실험 노트
· 안전보건공단 화학물질정보, http://msds.kosha.or.kr/MSDSInfo ,에탄올
· William L. Masterton, 일반화학, p296-297
· 화공단위조작, 대웅출판사, p710~712