[반응현상실험] 결정화(Crystallization) 예비레포트

소개

안녕하세요 화학공학과 재학생입니다.
올리는 모든 자료는 직접 작성하여 제출했던 자료들이며
4년동안 실험과목 모두 A+ 성적을 받은 레포트입니다.
감사합니다:)

화학공학과 반응현상실험 커리큘럼 중 결정화(Crystallization)에 대한 예비레포트입니다.
모든 수식은 이미지 캡쳐가 아닌 워드로 직접 작성되어 있는 상태입니다!
*결과레포트 및 계산에 사용된 엑셀파일 또한 별도로 판매중입니다*

목차

1. 실험목적

2. 실험방법

3. 실험이론
1) 결정의 성장속도
2) 온도와 용해도
3) 결정핵의 성장
4) 마이어스의 과포화이론
5) 결정화 속도론(Crystallization Kinetics)

4. 실험장치 및 준비물

5. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
불순물을 포함하는 용액으로부터 순물질으ㄹ 경제적으로 분리하는 원리와 입도에 미치는 결정조작의 기초 기술과 원리를 이해하고자 한다.

2. 실험방법
1) Na2S2O3 수용액을 만든다.
2) 용해되지 않으면 가열 비등한다.
3) 가열하면서 손실된 물의 양을 보정해주기 위해, 가열 전후의 무게를 비교하여 증발된 질량만큼의 증류수를 보정해 준다.
4) 이 용액을 급냉하면서, 결정이 석출하는 모양을 관찰한다. 온도계로 온도변화를 시간에 대하여 기록한다.
5) 또는 아주 서서히 자연 냉각하면서 결정이 석출하는 모양을 살피되, 온도계로 용액의 온도변화를 시간에 대하여 기록한다.
6) 용액의 온도가 20℃가 되면 여과 건조한 다음 결정의 모양, 크기 등을 조사한다.

3. 실험이론
1) 결정의 성장속도
결정은 고도로 규칙이 있는 분자배열을 가지는 고체라고 정의된다. 이와 같은 이상적 결정은 결정의 전구조를 통하여 완전하게 규칙 있는 배열을 갖고 있다고 생각된다. 그러나 실제로 결정은 결정 성장과정에서 불규칙에 의거하여 이상적 구조를 갖지 못한다. 과포화 용액에서 결정이 성장하려면 용액으로부터 결정표면으로 용질이 확산되어 이것이 결정표면에 규칙적으로 배열해야한다. 확산속도는 Fick의 법칙에 의거하여 식 (1)으로 나타낼 수 있다.

참고자료

· 2019년도 단국대학교 화학공학과 반응현상실험 실험실습 교안 ver 1.4
· 비중, WIKIPEDIA, (2020.10.29), https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B9%84%EC%A4%91
· Na2S2O3, WIKIPEDIA, (2020.10.29), https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_thiosulfate