단증류 (예비+결과)

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 방법
4. 실험결과
5. 고찰
6. 실험요약
7. 참고자료

본문내용

1. 실험 목적
단증류 실험 장치를 사용하여 장치의 조작법과 이성분계의 단증류 실험을 행하여 유출액 조성을 시간의 변화에 따라 측정하여 회분조작으로서 단증류의 원리를 이해하고 실험 결과와 Rayleigh식에 의해 계산한 계산값과 비교해 본다.

2. 바탕 이론

(1) 증류
증류는 끓는점의 차이를 이용하여 액체 상태의 혼합물을 분리하는 방법이다. 두 혼합물의 화학 반응 없이 물리적인 분리가 이루어지는 경우를 말한다. 액체를 기화시켜 얻고자 하는 물질의 기체를 응축시켜 보다 순수한 액체로 얻는 과정이다.

(2) 단증류
비등점이 다른 두 가지 성분에 열을 가해 비등점이 낮은 물질의 증기를 발생시키고 냉각기로 응축하여 유출액을 얻는 증류방법이다. 환류가 없으며 유출액의 조성이 시간의 변화에 따라 변하는 특징이 있다.

<중 략>

에탄올의 x-I 그래프를 찾을 수 없어서 부득이하게 그나마 가장 유사한 메탄올 그래프를 사용하였다. 또한 그래프의 정확한 함수식을 알았다면 데이터 값을 넣어 정확히 구할 수 있겠지만, 알 수 없었기 때문에 근사치 값을 구하게 되었다. 잔류액의 는 식을 이용하여 구할 수 있고, x-I 그래프를 통하여 를 구할 수 있지만, 앞과 같은 이유로 많은 오차가 발생 할 수 있을 것이라고 추측해볼 수 있다. 이렇게 구한 가 잔류액의 에탄올 조성이 된다.
유출액의 조성을 구해보면 에 앞에서 구한 데이터를 넣어 평균조성을 구한다. 평균조성은 각각 0.1620, 0.3130, 0.4380으로 구해졌다. 이 수치는 몰분율이므로 여기에 분자량을 곱하고 밀도를 나누어주어 부피로 바꾼 후 부피분율을 구하면
40%, 60%, 80% 에탄올보다 순도는 약간 좋아졌지만, 큰 차이는 없었다. 그 이유는 온도를 적절히 조절할 수 없어서 나타난 오차라고 예상할 수 있다. 그래서 100℃ 가 넘어가 물도 같이 기화되어 증류되었다고 볼 수 있다. 또한 앞에서 말했던 , 를 그래프에서 읽을 때 사용한 그래프가 메탄올 그래프이기 때문에 발생한 오차로 인한 것으로 생각해 볼 수 있다.

참고자료

· Christie J. Geankoplis, 1997, “화학단위조작”, 대웅
· “화학공학실험”, 사이텍미디어
· “화공기초 이론 및 실험” 교재 단증류 part
· 위키백과사전, 네이버 지식백과