증류 결과보고서(학부 실험)

목차

1. 서론
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 실험 결과 분석 및 고찰
6. 결론

본문내용

에탄올과 물이 섞인 혼합물을 두 물질의 끓는점 차이를 이용하여 분리하는 증류 공정에 대해 알아볼 것이다. 증류를 시작하기 전의 미지시료와 증류를 시작하고 나서 수집하는 증류 용액의 농도를 구하기 위해서 첫 번째로 표준 용액을 이용할 것이다. 4개의 표준 용액을 GC 분석하면 각 농도에 따른 Peak Area를 얻게 되는데, 이로부터 Peak Area와 해당 농도의 관계를 나타내는 식을 구할 수 있고, 미지 시료와 증류 용액을 GC 분석한 뒤 얻은 Peak Area 값을 앞의 식에 대입하게 되면 미지 시료와 증류 용액의 농도를 구할 수 있다. 두 번째로 비중병을 이용하여 농도를 구해볼 것이다. 비중병 자체의 무게를 제외한 액체만의 무게를 측정하고 이를 적절한 식에 대입하면 미지 시료와 증류 용액의 농도를 구할 수 있다. 최종적으로는 첫 번째로 구한 농도와 두 번째로 구한 농도를 서로 비교해 볼 것이다. 위에 해당하는 실험결과를 살펴보면 비중병을 통해 구한 농도와 GC 분석을 통해 구한 농도에 큰 차이가 있다. 비중병을 이용했을 때의 농도가 GC 분석을 이용하여 구한 농도보다 큰 값을 갖는데, 이는 GC 분석하기 이전에 비중병을 이용하여 무게를 측정하는 과정이 먼저 선행되기 때문에 휘발성이 큰 에탄올이 비교적 덜 기화되었을 것이라 생각할 수 있다. 또한 증류 시간이 흐름에 따라 에탄올의 농도가 높아질 줄 알았는데 GC 분석을 통해 얻은 Peak Area 값은 점점 감소하는 경향을 보였다. 이는 증류 용액을 수집하는 과정에서 에탄올이 기화되어 발생한 결과라고 생각했다. 다음으로 1기압 하에서 물과 에탄올의 기체-액체 평형 그래프를 이용하여 각 증류 용액이 어느 온도에서 증류된 것인지 알아볼 것이다. 이 그래프를 이용하기 위해서는 에탄올, 물의 몰 분율을 알아야 하는데 이는 물과 에탄올의 분자량을 이용하여 적절히 조절하면 얻을 수 있다. 위의 실험결과를 보면 기상의 에탄올의 몰분율이 커질수록 증류 온도가 높아졌으며, 몰분율과 증류 온도의 변화가 거의 없었는데, 이는 에탄올과 물의 공비혼합물이 조성되어 나타난 결과라고 생각할 수 있다.

참고자료

· 없음