반응공학 실험 예비

목차

1 실험목적
2 실험이론
3 실험도구
4 실험장치 셋업
5 실험 방법
6 추론

본문내용

실험목적
1. 모델 반응을 이용하여 농도와 온도에 따른 실험결과로부터 속도자료 획득
2. 속도자료 : 반응차수, 속도상수, 활성화에너지, 빈도인자, 평형전화율
3. 반응속도식 완성

실험 이론
1. 반응속도론이 중요한 이유
① 반응속도론은 반응계의 성질을 파악하고, 화학결합이 어떻게 만들어지고 깨어지는가를 인지해주고, 그것들의 에너지와 안정도를 추정해준다.
② 화학결합의 상대적인 강도와 화합물의 분자구조를 알 수 있다.
③ 연소와 용해에 대한 중요한 이론의 기본이 되며, 열전달과 물질전달의 연구 방법 이 되며, rate phenomena를 연구한다.
④ 화학공학자에게는 design equipment를 위해서 필요하다.
반응속도는 일반적으로 다음과 같이 정의된다.

이는 Based on unit volume of reacting fluid에 대한 반응속도를 의미한다.

A가 반응생성물일 때 : > 0
A가 소모되는 반응일 때 : < 0 ∴ 반응물의 소멸속도는 - 가 된다.

반응의 속도는 반응물의 성질에 따라 다르게 일어난다. 반응의 속도는 반응기의 크기 등을 결정하는데 중요한 변수가 됨.
실험에는 batch 반응기에서 진행되며 constant-volume batch reactor라 말할때는 “반응기의 체적이 일정한 것이 아니고 반응 혼합물의 체적이 일정하다”는 것을 뜻한다.
∴ constant-volume reaction ═ constant-density reaction
대부분의 액상반응이 이에 해당하고 기상반응의 경우는 constant-volume bomb에서 일어날 때에 한 한다.

2 . Integral method (적분법)
농도와 시간을 plot하여 직선을 얻어내는, 그리고 그 결과로부터 관계식을 찾아내는 방 법, 특정한 mechanism을 시험하고자 할 때나 도함수를 구할 수 없을 정도로 data가 분산되어 있을 때 사용한다.
①. 0차반응
이를 t=0에서 Ca=Ca0으로 적분하면
Ca=Ca0-kt
시간에 따른 농도를 도시하면 기울기가 (-k ) 인 직선이 된다.

참고자료

· 없음