[단위조작실험] 단증류

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 2성분계인 혼합액체를 단증류시험으로 조작방법을 익히고, 물질수지의 이론과 개념을 통하여 Rayleigh식과 Raoult 식을 이해한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 증류
2.1.1. 증류는 끓는점의 차이를 이용하여 액체 상태의 혼합물을 분리하는 방법이다.
2.1.2. 두 혼합물의 화학 반응 없이 물리적인 분리가 이루어지는 경우를 말하며 액체를 기화시켜 얻고자 하는 물질의 기체를 응축시켜 보다 순수한 액체로 얻는 과정이다.
2.1.3. 비점 : 끓는점이라고도 하며 액체를 어떠한 압력으로 가열시켰을 때 도달하는 최고온도로, 대기압에서 물의 비점은 100 ℃이다. 액체 내부에서 증발하는 현상은 비등이라고 한다.(=비등점)

2.2. 단증류
2.2.1. 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. (회분증류 중 가장 간단한 예가 단증류이다.)
2.2.2. 일정량의 액체 혼합물을 가열하여 생긴 증기를 냉각기로 보내어 응축시켜 저비점성분이 풍부한 액체를 얻는 방법으로 미분증류 (differential distillation) 또는 회분조작을 하므로 회분단증류 (simple batch distillation)라고도 한다.

2.3. 비중
2.3.1. 어떤 온도에서 어떤 체적을 점하는 물질의 질량과 같은 온도, 같은 체적인 표준물질의 질량과의 비. 액체와 고체의 경우에는 4℃의 순수한 물을 표준물질로 선정하는 것이 보통이다. (상대 밀도와 동의어.)
2.3.2. 표준물질로서는 고체 및 액체의 경우에는 보통 1atm, 4℃의 물을 취하고, 기체의 경우에는 0℃, 1atm하에서의 공기를 취한다. 비중은 온도 및 압력(기체의 경우)에 따라 달라진다.
2.3.3. 무차원수인데, 고체·액체에 대해서는 그 값이 소수점 이하 5자리까지 밀도와 일치한다. (대부분 비중과 밀도는 그 값이 같다고 생각해도 무방하다.)

참고자료

· 화학단위조작, 대웅, Christie J. Geankoplis, 1997
· 화학공학실험, 사이텍미디어 참고