단증류 예비

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험은 증류의 정의를 이해하고, 대형 공장에서는 효율성이 좋지는 않지만 실험실에서 많이 사용하는 단증류를 활용한 실험을 시행한다. 압력과 몰분율의 관계인 라울의 법칙과 달튼의 법칙을 이해한다. 기사 실험에서 중요한 단증류 실험 장치 및 과정을 이해하고, 기사 시험에서 많이 사용되는 측정값을 적는 표를 활용하여 실험 과정에서 나타나는 수용액, 잔류액, 유출액의 물성을 적는다. 이를 에탄올 밀도-질량 분율 표를 활용하여, 조성을 파악하고, 실제 Rayleigh 법칙을 활용한 이론적인 조성비와 비교한다. 추가적으로 유출률과 비휘발도를 계산한다.

2. 바탕 이론
①증류의 정의
액체의 경우 가열을 가하면 결합이 파괴되면서 기체 상태로 변하게 된다. 이러한 지점을 끓는점으로 정의한다. 이러한 각 물질의 끓는점은 고유 특성으로 서로 다른 끓는점을 가지고 있고, 이에 따라서 액체에서 기체로의 변호 정도에 따라서 휘발성 및 비휘발성을 나눌 수 있다. 이렇게 액체 혼합물 내의 각 성분들의 끓는점 차이를 활용한 상대적 휘발도에 따라서 혼합물 내의 성분을 기체 상태로 분리한 다음 냉각을 통해 액화시켜 분리하는 공법을 증류라고 한다. 이를 자세히 설명하면 본 실험과 같은 에탄올과 증류수의 혼합물에서 상대적으로 에탄올의 끓는점이 낮아 휘발도가 낮다. 해당 혼합 용액을 천천히 가열하면 낮은 온도에서 에탄올이 먼저 기화되어 날아간다. 해당 기체는 단증류 장치에서 냉각수가 흐르는 리비히 냉각기에서 온도를 낮춰 액화 시켜 플라스크에 모이게 된다. 남은 잔류 용액은 상대적으로 끓는점이 높은 증류수가 초기 혼합 용액이 담겨 있던 증류 플라스크 내에 잔류하게 되는 형태이다. 이렇게 휘발성이 높아 플라스크에 모이는 용액을 유출액, 증발 플라스크에 남는 용액을 잔류액이라고 한다.

②증류 공법의 종류
증류는 현제 화학공업에서 매우 중요한 공정 과정이다. 본 실험에서 사용하는 단증류의 경우, 간단한 증류 과정으로 휘발도의 차이를 활용하여 액체를 가열하고,......<중 략>

참고자료

· Warren L. McCabe 외 2인 저, 이화영 외 2인 역, 단위조작, McGraw-Hill Korea(2005)
· 고완석 외 1인, (2003), 단위조작실험(개정중보판), 학연사, 서울 영등포구, pg182~187
· 정성환 , 나합격 화공기사 실기 (2019), 삼원북스, 2019, p227~228, P408~436
· 고용식, 2001, 단위조작 Easy Maunal, 선학출판사, p58~60
· 정나나 , No. 1 화공기사, 예문사
· 한경대학교 화학공학과, 단증류실험방법자료
· 일반화학교재편찬위원회, 레이먼드 창의 일반화학11th, 사이플러스(2014), p512~515
· 2019년 3학년 2학기 단위조작 실험노트