그레이엄의 확산법칙

소개

그레이엄의 확산법칙을 실제로 확인해본 실험레포트입니다.

목차

1. 서론
2. 연구 내용 및 방법
3. 결과 및 논의
4. 결론

본문내용

기체의 운동의 종류는 세 가지로 구분된다. 첫째는 분출(effusion)으로 자유분자흐름 혹은 Knudsen 흐름이라고 불린다. 분출은 관 혹은 구멍을 통해 분자들이 이동하는 것이고, 분자간의 충돌이 벽 혹은 다공성막과의 충돌에 비해서 적고, 무시되어질 수 있다. 두 번째는, 증산 작용(transpiration)으로, laminar viscous flow라고도 불리고, 압력 기울기에 의해서 기체가 연속적인 유체처럼 흐르게 한다. 세 번째는 운동은 확산으로 어떤 물질이 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 임의적인 분자운동에 의해 이동하는 것으로, 분자 간 충돌을 고려해야하는 운동이다.(R.B. Evans와 L.D. Love, 1969)
이 세 가지 기체의 운동 중에서 그레이엄의 법칙은 분출과 확산을 설명하며, 기체의 확산속도를 정량적으로 설명한다. 그레이엄은 확산에 대해서 다음과 같이 설명하고 있다. “확산 혹은 두 기체의 자발적인 섞임은 일정한 기체의 부피가 서로 교환 되는 것이다. 그리고 교환되는 기체의 부피는 두 기체가 서로 같을 필요가 없으며, 기체 밀도의 제곱근의 역수에 비례한다.” 그레이엄은 교환되는 기체의 부피를 ‘Equivalent Volumes of Diffusion`이라고 이름 붙였고, 나는 이것을 줄여서 EVD라고 부르도록 하겠다. EVD의 기준이 되는 것은 공기이다. 공기의 EVD를 1로 설정하고, 다른 기체의 EVD를 결정한다. 예를 들면 수소는 EVD가 3.7947 질소는 1.0140이다. 즉 수소와 공기가 섞일 때 교환되는 부피비가 1:3.7947이라는 것을 의미한다. ....

참고자료

· 1.E. A. Mason and Barbara Kronstatdt (1967) Graham`s Laws of Diffusion and Effusion, J. Chem. Educ. v.44(12): 740-744
· 2.E. A. Mason and R. B. Evans III (1969), Graham`s laws: Simple Demonstrations of Gases in Motion: Part 1 Theory, J. Chem. Educ. v.46(6), 358-364
· 3.R. B. Evans III, E. A. Mason, and R. B. Evans III, (1969), Graham`s laws: Simple Demonstrations of Gases in Motion: Part 2 Experiments, J. Chem. Educ. v.46(7), 423-427
· 4.Thomas Graham (1995), On the law of the diffusion of gases, J. Membrane Science, 100, 17-21