[화학공학과 화학공학 실험] 액체 기체 증기평형

소개

ABSTRACT
이 실험의 목적은 최저 끓는점을 가지고 있는 2성분 액체계의 끓는점-조성곡선을 결정하고, 2성분 액체 혼합물들의 조성을 결정하는데 사용하는 Abbe굴절계의 분석방법을 익히는데 있다. 벤젠 50㎖에 메탄올을 첨가하면서 끓는점과 굴절률을 측정했는데 메탄올의 양이 증가할수록 끓는점이 계속 낮아지다가 어느 점에서 다시 상승하게 되는 것을 볼 수 있었다. 끓는점이 가장 낮았던 바로 그 부분이 액상과 기상의 조성이 같으며 함께 끓는점이다. 이처럼 극대나 극소의 증기압력을 갖는 혼합물을 함께 끓는 혼합물(azeotrope)이라고 한다. Abbe굴절계를 사용하여 측정한 표준시료의 굴절률과 부피%를 이용해 관계식을 만들어 각 시료의 굴절률에 따른 부피%를 구하고 그 부피%로 몰수를 구해 몰분율과 온도와의 관계를 그래프로 그릴 수 있었다.

목차

TABLE OF CONTENTS
Ⅰ.INTRODUCTION
♠ 물리적 상수
♠ 실험에 관한 이론과 설명
Ⅱ. EXPERIMENTAL
♠ 실험기구 및 시약
♠ Abbe굴절계의 원리와 측정법
♠ 실험절차
♠ 주의사항
Ⅲ.RESULTS & DISCUSSIOND
♠ 실험결과
♠ 오차분석
♠ 고 찰
Ⅳ. REFERENCES

본문내용

ABSTRACT
이 실험의 목적은 최저 끓는점을 가지고 있는 2성분 액체계의 끓는점-조성곡선을 결정하고, 2성분 액체 혼합물들의 조성을 결정하는데 사용하는 Abbe굴절계의 분석방법을 익히는데 있다. 벤젠 50㎖에 메탄올을 첨가하면서 끓는점과 굴절률을 측정했는데 메탄올의 양이 증가할수록 끓는점이 계속 낮아지다가 어느 점에서 다시 상승하게 되는 것을 볼 수 있었다. 끓는점이 가장 낮았던 바로 그 부분이 액상과 기상의 조성이 같으며 함께 끓는점이다. 이처럼 극대나 극소의 증기압력을 갖는 혼합물을 함께 끓는 혼합물(azeotrope)이라고 한다. Abbe굴절계를 사용하여 측정한 표준시료의 굴절률과 부피%를 이용해 관계식을 만들어 각 시료의 굴절률에 따른 부피%를 구하고 그 부피%로 몰수를 구해 몰분율과 온도와의 관계를 그래프로 그릴 수 있었다.
그래프의 모양은 그리 만족할수 있다고는 할수 없지만 일단 실험치 그래프를 보면 액상과 기상이 겹쳐 두점에서 만나는데 기체상의 최저 끓는점을 기준으로 그 중간점을 실험치로 잡았을 때 벤젠의 몰분율(액상)은 0.451이고 그때의 끓는점은 58.02℃였다.
먼저 그래프에서 보다시피 오차가 컸던 가장 큰 이유는 굴절률측정미숙으로 인해 몰분율을 정확히 계산하지 못했기 때문이고 또,실험치를 보면 시료를 더 많이 첨가했는데도 굴절률을 이용해서 구한 부피%와 몰분율이 더 작게 나오는 경우가 있는데 조성이 각각 다른 9개의 시료를 1개의 피펫과 유리막대로 채취하여 굴절률을 측정했기 때문에 원래의 조성 그대로 굴절률을 측정하기가 힘들었고, 실험에 사용된 시료가 휘발성이 커서 시료를 넣고 꺼낼 때 신속히 했음에도 불구하고 적지않은 양의 시료가 손실되지 않았나 생각된다.
더 정확한 실험을 위해서는 조성이 다른 시료 수 만큼의 피펫으로 각각 시료의 굴절률을 측정해야 하며, ABBE 굴절계의 사용방법을 사전에 미리 정확하게 숙지해야하고 굴절률을 측정하고 남은 시료들은 모두 플라스크에 다시 넣고 시료의 손실을 최대한 줄여 시료의 농도와 조성이 달라지지 않도록 해야 하는 것 같다!

참고자료

· 없음