[화공생물공학단위조작실험2] 단증류 실험 예비레포트

소개

동국대학교 화공생물공학단위조작실험2 2024-1 A+ 단증류 예비레포트입니다.

목차

1. 실험 목표

2. 실험 원리
1) 증류(Distillation)
2) 단증류(Simple distillation)
3) Rayleigh 방정식
4) 상대휘발도(αAB)
5) 공비혼합물(Azerotrope)

3. 시약 조사 & 실험 기구 및 방법
1) 실험 기구
2) 실험 시약
3) 실험 방법

4. 실험 시 주의사항

5. 참고 문헌

본문내용

이성분계 혼합 액체를 단증류 실험하여 증류 조작 방법을 숙지하고, 이를 통해 Rayleigh 식과 Raoult 식을 이해하는 것을 목적으로 한다. 실험을 통해 물질 수지 이론과 이상 혼합물에서의 물리적 현상에 대해 탐구하고, 실험 결과와 이론적 결과를 비교하고 정량적으로 분석하여 혼합물의 증기-액체 평형 상태에서의 증발 및 응축 메커니즘을 학습한다.

<중 략>

(1) 빈 비중병(10㎖)의 무게, 수용액 및 잔류액을 담을 둥근 플라스크, 유출액을 담을 플라스크의 질량을 측정한다.
(2) 매스실린더를 이용하여 플라스크에 30 wt%의 에탄올 수용액을 300㎖를 제조한다.
(3) 제조된 수용액 중 일부 용액은 비중병(10㎖)에 넣어 무게를 재고, 나머지 용액을 둥근 플라스크에 넣고 무게를 측정하여 기록한다.
(4) 냉각수를 열어 냉각기에 순환시킨 후 heating mentle으로 가열한다.
(5) 유출액을 받는 플라스크에 충분한 유출액이 모이면 heating mentle의 전원을 끄고 둥근 플라스크를 빼서 열전달을 최소화한다.
(6) 삼각 플라스크에 더 이상 유출액이 모이지 않으면 냉각수를 차단하고 냉각관으로부터 삼각 플라스크를 제거한다.
(7) 마지막으로 냉각관을 기울여 남은 유출액을 모은 뒤 잔류액과 유출액을 모두 20℃까지 냉각한다.
(8) 둥근 플라스크에 남은 잔류액(W2)의 질량을 잰다. 잔류액의 일부를 비중병에 넣어 질량을 측정하고, 같은 방법으로 밀도를 이용해 조성(x2)을 구한다.
(9) 삼각 플라스크에 받은 유출액(V)의 질량을 잰다. 유출액의 일부를 비중병에 넣어 질량을 측정하고, 같은 방법으로 밀도를 이용해 조성(y)을 구한다.
(10) 가열 전 수용액, 잔류액, 유출액에 대해 각각의 무게를 비교하여 손실량을 계산한다.

참고자료

· Atkins, P., & De Paula, J. (2010). Physical Chemistry 9th edition, WH Freeman and company, EE.
· 사은진. (2020) 공융용매를 이용한 알코올계 공비 혼합물에서 에탄올 추출. 한국교통대학교 일반대학원 석사학위논문. 1-91.
· 조성수, 강경훈, 김종민, 서민혜. (2007). 도금공정 세척제(메탄올)의 재활용을 위한 단증류 시스템 운전특성. 한국공업화학회 연구논문 초록집, 2007(1), 239-239.
· 화공생물공학과 교수진. (2024). 화공생물공학단위조작실험2. 동국대학교 화공생물공학과. 15-21.