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단증류 예비레포트

xmax
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최초 등록일
2021.09.09
최종 저작일
2020.10
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목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
1) 증류 (Distillation)
2) 단증류 (Simple distillation)
3) 라울의 법칙 (Raoult’s law) & 돌턴의 법칙 (Dalton’s law)
4) 레일리 식 (Rayleigh’s equation)
5) 유출량 & 유출률
6) 평균 조성
7) 비휘발도

3. 실험 방법
1) 실험 기구
2) 시약
3) 실험 시 주의사항
4) 실험 방법

4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 단증류 실험 장치의 조작법을 이해한다.
- 이성분계의 단증류 실험을 통해 시간에 따른 유출액의 조성을 측정한다.
- 회분조작으로서 단증류의 원리를 비교한다.
- 실험 결과와 Rayleigh 식에 의해 계산한 값을 비교해본다.

2. 바탕 이론
(1) 증류 (Distillation)
증류란 2가지 이상의 액체 물질이 섞인 혼합 용액에서 각 물질의 상대적인 휘발도 차이를 이용해 액체상의 혼합물을 분리하는 방법이다. 혼합 용액에서 분리하고자 하는 액체를 끓는점까지 가열하여 증기로 만든 후 발생된 증기를 다시 냉각시켜 액체로 만들면 순수한 액체를 분리해낼 수 있다. 혼합 용액에서 증기가 되었다가 다시 액체가 된 성분은 끓는점이 상대적으로 낮으며, 증기가 되지 않고 액체로 남아있는 성분은 끓는점이 상대적으로 높다. 응축 과정을 통해 분리해낸 액체를 증류분이라고 하고, 증기가 되지 않고 남아있는 액체를 잔류분이라고 한다.

(2) 단증류 (Simple distillation)
단증류란 단 한 번의 증류 과정만을 통해 순수한 성분의 증류분을 얻어내는 증류 방법으로 미분 증류(Differential distillation)라고도 한다. 혼합 용액을 가열하면 낮은 끓는점을 가지는 액체가 먼저 기체가 되면서 혼합 용액에서 해당 성분의 농도가 낮아진다. 즉, 끓는점이 낮은 성분이 증발하면서 시간에 따른 혼합 용액 내 조성 및 증류분(유출액)의 조성이 계속해서 변한다. 낮은 끓는점을 가지는 액체가 모두 증발하여 성분이 완전히 분리될 때까지 이 과정을 계속해서 진행한다. 증류 과정에서는 리비히 냉각기를 사용하며, 혼합 용액을 가열하면서 발생하는 기체가 리비히 냉각기 내부의 관을 지나면서 냉각되어 액체상으로 변하게 된다.
이러한 단증류 방법은 끓는점의 차이가 미세한 경우 분리 효율이 좋지 않으므로 공정보다는 소규모 증류나 실험실에서 주로 사용한다.

참고 자료

2020 2학기 단위조작이론및실험2 실험노트, 10-13p
안전보건공단 화학물질정보 MSDS
서명교 외2인, “화공단위조작”, 대웅, 707-711p (1997)
Warren L.McCabe 외2인, “Unit Operations of Chemical Engineering 5th
Edition”, McGraw-Hill, 546p (1993)
Silbey Alberty, “물리화학 4th Edition”, 자유아카데미, 11-12p (2006)
성기천 외2인, “화학공학실험”, 사이텍미디어, 455-460p (2000)
사이언스 올, “https://www.scienceall.com”

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