용매추출-분배계수의결정 (예비+결과)보고서

목차

1. 예비보고서
2. 결과보고서

본문내용

1. 용매추출
용매추출이란 액체용매를 사용하여 고체 또는 액체 시료 속에서 어떤 특정한 물질을 용해시켜 분리하는 방법을 뜻한다. 용액을 추출할 때는 두 개의 섞이지 않는 용매를 분별깔때기를 이용하여 추출한다.
2. 평형단(Equilibrium Stage)
화학평형이란 가역반응에서 온도, 압력 등 외부조건이 일정하게 유지될 때 정반응과 역반응의 속도가 같아지는 것을 뜻한다. 겉보기에는 반응이 끝나 일어나지 않는 것처럼 보이며 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지된다. 이러한 평형을 이루고 있는 단계를 평형단이라고 한다. 화학공정에서 유용하게 쓰이며, 이론적으로 공정을 계산 할 때 사용된다. 사용하는 용매로는 비등점이 높지 않은 것을 주로 사용하여 물, 알코올, 에테르, 벤젠 등을 주로 사용한다.
3. 분배평형
어떤 용질이 서로 접촉하고 있지만, 혼합하지 않는 두 액상에 각각 용해되어 평형에 이른 상태를 말한다.

<중 략>

(*) 물과 1-부탄올의 밀도차이로 인해 분별깔때기를 흔들어 준 후 방치하면 두 층으로 분리될 것이다. 물의 밀도가 크므로 아래층은 물, 윗층은 부탄올층이 될 것이다.
(*) 0.5N 아세트산을 넣었을 때 물과 1-부탄올에 포함된 아세트산의 비율과 1.0N 아세트산을 넣었을 때 물과 1-부탄올에 포함된 아세트산의 비율은 같을 것으로 예상된다.
(*) 따라서 위층과 아래층을 분별깔때기를 이용하여 각각 분리시킨 후 NaOH 용액을 이용하여 각각의 농도를 구하고 그것을 이용해 분배계수K를 구하면 분배계수 K의 값은 거의 같은 값이 나올 것이다

<중 략>

1) 0.5N 아세트산 수용액과 1.0N 아세트산 수용액을 만들기 위한 수치를 계산한다..(계산과정은 Data 처리에 첨부)
2) 0.5N 아세트산 수용액을 20ml 분별깔때기에 먼저 넣은 후 1-부탄올 20ml을 넣어준다.
3) 분별깔때기를 흔들어 용액을 혼합시킨다. 단 이때, 중간에 마개를 열어 기체를 빼주어야 한다.
4) 마개를 열고 약 5분간 기다려서 두 층으로 분리된 평형상태의 용액이 생기는 것을 확인한다.

참고자료

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· Equilibrium-stage Seperation Operaions in Chemical Engineering/탑출판사/Ernest J. Henley/
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· 일반화학 / martin S. Silberberg / 사이플러스 / 2010 / p.151~153
· https://ko.wikipedia.org/wiki/아세트산,수산화나트륨,1-부탄올, 페놀프탈레인
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· 분석화학기본실험 / 이대운 외 3명 / 1999년 / p283~285
· http://chemeng.co.kr/site/bbs/board.php?bo_table=vstudy1&wr_id=29