기체확산계수의 측정

목차

1. 서론
2. 이론
3. 실험방법
4. 결과 및 고찰
5. 결론
6. 참고문헌

본문내용

1.서론
확산계수는 물질의 이동속도를 지배하는 중요한 인자이며, 온도, 압력, 조성의 영향을 받는다. 기상에서 조성의 영향은 적고 절대온도의 n승에 비례하며 압력에는 반비례한다. 본 실험에서는 Stefan 확산 cell을 이용하여 ethanol, acetone, ethyl ether이 공기나 질소 중으로 증발할 때 확산계수를 측정하여 문헌 값이나 각종 추산식에 의한 계산값과 비교한다.

3. 실험방법
1)항온수조의 온도를 미리 일정하게(20,25,30,35℃) 고정한다.
2)확산cell에 확산거리가 약 10cm정도 되도록 ethanol, acetone, ethyl ether 중 한 성분을 넣고 그림1-2와 같이 연결한다.
3)확산cell 부분이 수직이 되도록 지지대로 항온수조에 고정한다.
4)확산cell에 공기나 질소를 흐르게 한다.
5)기체를 흐르게 하여 약 15분 후를 t=0으로 하고 이때의 액체의 위치를 읽어Zo로 한다. (위 사진에 보면 망원경같이 생긴 걸로 보고 측정)
6)약10-15분 간격으로 액체의 위치를 읽는다. 실험은 약 2시간동안 행한다.
7)다른 온도에서 위의 실험을 반복한다.

● 실험장치
T자형 확산 cell을 그림. 1-2와 같이 manometer, 질소 또는 공기공급원과 연결하고 항온조에 넣어 일정 온도로 유지되게 한다. 공기를 이용할 경우에는 aspirator를 사용하는 것이 간편하다. 액의 높이는 cathetometer로 읽는다.

● 고찰
이 실험을 하기 전에 pre-report를 쓰면서 이 실험은 많이 어렵지 않은 실험이라고 생각 되었다. 보는 것처럼 정말 간단한 실험인 것 같았다. 가장 중요한 것은 우리가 측정해야 할 Zt 를 얼마나 잘 읽어 내는가가 제일 중요했던 것 같다. 처음에 Z0읽는 법을 몰라서 헤맸었지만 조교님의 도움으로 알 수 있었다. 우리가 해야 할 일은 10분마다 Zt의 변화 값을 읽어 데이터 시트에 기록하고 Time/(Zt_Z0)값을 구해서 이것도 데이터 시트에 기록 하는것 이었다.

참고 자료

화공실험2 매뉴얼
화학공학개론, 김학준 저, 문운당(2000), p.209~213
단위조작실험, 허광선 외 2명, 보문당(1996), p.421~428.
단위조작 제 4판, W. L. Macabe, J. C. Smith, P. Harriott 저, 희중당(1987), p.507~512.