[2015년도 A+] 증류 결과보고서

목차

1. 서 론
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 실험결과 분석 및 고찰
6. 결 론

본문내용

이번 실험은 증류탑을 이용하여 물과 에탄올의 혼합용액을 증류한 후, 그 결과물을 기체 크로마토그래피 (Gas-Chromatography, GC)로 분석하는 실험이었다.
하지만 증류탑 기기의 고장으로 실제 증류실험은 진행하지 못하였고, 증류를 했다고 가정한 미지농도의 물-에탄올 용액에 대한 정보를 GC를 이용하여 알아내는 실험만을 진행하였다.
농도가 서로 다른 표준용액 4개를 만들어 GC로 에탄올에 의한 Peak로 나타내어지는 면적을 구하고, 각각의 Volume percent와 얻어진 면적과의 관계를 통해 미지농도의 용액의 농도를 구할 수 있었다.
또한 Volume percent를 Mole percent로 EtOH와 물의 밀도, 분자량을 이용해 변환하여 주어진 평형 Table을 이용해 이 미지농도의 용액이 증류탑 내에서 어느 온도로 증류가 되었는지, 그리고 증류탑 상부에서 기-액 평형을 이룰 때 액체 상태와, 기체 상태에서의 EtOH의 분율을 각각 알 수 있었다.

1. 서 론
증류라는 것은 서로 다른 휘발도, 즉 서로 다른 끓는점을 가지는 성분들이 혼합되어 있을 때, 이 끓는점의 차이를 이용해서 서로를 분리시키는 공정이다.
실제로 증류 공정은 화학공학 공정에서 매우 중요한 공정이며, 사회 전반에서 다방면으로 사용되고 있다.
한 가지 대표적인 예는 원유의 분별증류인데, 채취한 원유를 끓는점차이를 이용하여 분류하면 각각 성질이 다른 연료를 얻을 수 있으며, 각각의 용도에 맞게 사용될 수 있다.
이번 실험에서는 물과 EtOH가 섞인 용액을 두 물질의 끓는점 차이를 통해 분리시켰으며, 증류탑에서 증류 결과 얻어진 용액을 기체크로마토그래피로 분석을 하였다. 분석 결과로 용액에 대한 EtOH의 존재여부와 EtOH이 어느 정도의 양을 가지고 있는지 시간과 면적을 통해 알 수 있다.
이 결과로 증류탑 상부에서 기-액 평형을 이룰 때 각각의 상에서의 EtOH가 차지하는 분율을 알 수 있고, 이를 통해 증류의 기본 원리에 입각한 실제 결과를 직접 관찰 할 수 있다.

참고자료

· 이화영 외 2인, 단위조작, 제 7판, McGraw-Hill Education Korea, 2008, pp. 559~560
· 서명교 외 3인, 단위조작, 문운당, 2001, pp. 209~211
· 이대운, 기기분석, 대한교과서 주식회사, 2001, pp. 465, 467
· 인하대학교 화학공학과, 공업화학 화학공학 실험교재, 2015, pp. 63 및 필기내용