화학공학실험 액체확산계수 A+ 예비레포트, 결과레포트

소개

화학공학실험 액체확산계수
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목차

1. 실험제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론
3-1. 확산[Diffusion]
3-2. 픽의 확산법칙 (Fick's law of diffusion)
3-3. 전기전도도
3-4. 확산계수의 실험적 측정
3-5. 다양한 확산계수의 측정법

4. 기구 및 시약
4-1. 기구
4-2. 시약

5. 실험 방법

6. 참고 문헌

7. 실험 결과

8. 토의 및 고찰

본문내용

3. 실험목적
액체 확산계수를 이용하여 액체와 액체 간의 확산을 관찰하고 계산한다. 몰수에 따른 NaCl의 전도도를 이용하여 액체의 확산계수를 측정한다.

4. 실험이론
4-1. 확산[Diffusion]
확산은 농도 기울기(concentration gradient)에 따른 물질의 이동이다. 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 분자가 이동하여 서로 다른 두 지점 간의 농도 차이가 시간이 지남에 따라 감소하는 자발적인 현상이다. 초기에 농도가 다른 영역이 있더라도 액체나 기체가 확산하면서 섞이게 되어 모든 영역이 일정한 농도를 가지게 된다. 이때 농도가 다른 두 지점의 압력에는 차이가 없다. 그리고 어느 순간 어느 지점에서의 모든 기체 분자의 속도는 한 방향(농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽)만 향하는 것이 아니라 모든 방향으로 무질서하게 나타난다. 단, 두 지점의 농도 차이가 기체 분자의 '평균 이동 속도'를 한쪽 방향(농도가 낮은 쪽)으로 만든다. 액체상에서도 분자 운동에 의한 확산 현상을 쉽게 관찰할 수 있다.

(1) 확산의 종류
- 열확산
온도 분포가 같지 않았을 때 무거운 성분이 저온 축으로 가벼운 성분이 고온 축으로 이동하는 현상
- 분자확산
분자의 열운동에 의해 서로 다른 농도분포를 가진 영역에서 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 분자가 이동하는 현상

<중 략>

9. 토의 및 고찰
이번 실험은 확산에 의한 물질전달과 관련된 법칙인 Fick’s law를 이해하고 NaCl 수용액의 농도와 확산시간에 따른 전기전도도를 통해 확산계수를 알아보는 실험이다.
확산은 혼합물에서 한 성분이 다른 성분으로 이동되는 현상이다. 이러한 확산의 구동력은 두 성분에서의 농도 구배이다. 즉 농도가 높은 쪽에서 작은 쪽으로 물질의 확산이 일어나게 되어 그 농도의 차이가 감소하는 방향으로 진행한다. 실험에서는 NaCl 수용액을 증류수에 확산시켰으며, NaCl의 농도 변화를 직접 측정하기 어려우므로 NaCl이 확산된 증류수의 전기전도도로 대신 측정하였다.

참고자료

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· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5662807&cid=62802&categoryId=62802
· https://nanopdf.com/download/experiment-5-liquid-diffusion-coefficient_pdf
· https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0315_Diffusion.png
· https://m.blog.naver.com/todaudrhkwkd/140198991075
· http://www.cebupacificair.co.kr/bbs/board.php?bo_table=cebupacificair6&wr_id=2177
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· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=443903&cid=42377&categoryId=42377
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· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=421725&cid=60261&categoryId=60261
· https://www.traceable.com/media/iwd_video/pdf/559d6bf689b0d.pdf
· https://www.cheric.org/files/education/cyberlecture/e200112/e200112-101.pdf
· https://armfield.co.uk/product/cerb-liquid-diffusion-coefficient-apparatus
· https://www.academia.edu/36607386/Experiment_5_Liquid_Diffusion_Coefficient
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=624735&cid=42361&categoryId=42361
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2287146&cid=60227&categoryId=60227
· 이공학도를 위한 물리화학 (원저: Physical Chemistry for the Chemical Science by Raymond Chang, John W. Thoman, Jr.), 제 1판, 자유아카데미.
· https://hoze.tistory.com/1994
· https://www.vernier.com/product/conductivity-probe/
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=430659&cid=60261&categoryId=60261
· https://en.wikipedia.org/wiki/Conductance
· https://en.wikipedia.org/wiki/Conductivity