cstr 결과보고서

소개

STR을 이용한 Ethyl Acetate와 NaOH의 비누화 반응

목차

1. 실험제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 참고 방법
5. 실험결과
6. 고찰

본문내용

3. 실험 이론
1) 반응속도식
- 반응속도와 반응물질의 농도 관계를 나타낸 식이다. 반응 식을 보고서는 알 수 없고, 실험으로 얻어진다. 반응속도란 반응의 진행에 따라 단위 부피, 시간 당 반응물 또는 생성물이 변화한 몰 수를 말한다. 반응 속도는 반응물의 농도와 반응 온도에 의존하며, 그 식은 아래와 같다.

- 이번 실험에서 사용한 CSTR 반응기에서의 반응은 mole balance를 통하여 반응 속도식을 유도할 수 있다. CSTR에서의 반응은 정상상태이다. 따라서 반응기 내부에서의 축적은 일어나지 않는다. 따라서 다음 식에서 축적을 나타내는 dNa/dt 항이 0이 된다.

이 식을 [1] 식과 결합하고 몰 유량을 농도*유입 속도로 나타내면 반응물의 농도와 유입 속도를 이용하여 반응 속도를 구할 수 있는 식이 완성된다.

<중 략>

6. 고찰
- 이번 실험은 Ethyl acetate 와 NaOH를 연속식 반응기인 CSTR에서 2가지 온도조건에서 2가지 유량 조건으로 총 4번 반응시킨 결과로 각각의 반응 속도를 구하고, 속도상수 k와 반응차수 n, 아레니우스 식을 이용한 활성화 에너지와 k0 값을 구해보는 실험이었다. 반응공학과목에서 다루던 CSTR기를 직접 사용해보고 배운 식을 적용해 볼 수 있는 기회가 되었다. 책에서만 배우던 CSTR기는 좀 더 크고 사용법이 복잡할 줄 알았는데 생각보다 작고, 작동 또한 전원을 켜고 유량만 직접 조절하면 되는 비교적 간단한 기계였다. 먼저 준비한 NaOH와 Ethyl acetate 수용액을 원하는 유량으로 밸브를 조절하여 탱크 안으로 유입시켰다. 탱크 안이 채워지면 혼합용액이 유출되기 시작하는데, 반응 초기에는 정상상태에 도달하지 못한 용액이 유출되기 때문에 첫 1L는 적정에 사용하지 않고 버렸다. 유출 용액에는 생성물과 남은 반응물들이 남아있게 되는데, 반응물 중에 NaOH은 염기성이기 때문에 산-염기 적정을 통해 남은 농도를 구할 수 있다.

참고자료

· 없음