확산계수

소개

확산계수

목차

확산계수 측정

⇨ 실험 목적
⇨ 시약 및 기구
⇨ 이 론
⇨ 실험방법
⇨ 실험결과
⇨ 토의
⇨ 참고 자료

본문내용

⇨ 실험 목적
- 기체의 확산계수를 위해 Fick`s 법칙을 사용하여 실험값과 이론값의 오차를 비교하는데 있다.
⇨ 시약 및 기구
- 매스 실린더, 증류수, 에틸렌, 아세톤, 수조
⇨ 이 론
(1)확 산
분자의 무작위운동에 의해 고농도 영역에서 저농도 영역으로 물질의 순수 흐름이 일어나는 과정으로 잘 알려진 예로는 방안의 고요한 공기에서 빠르게 퍼져나가는 꽃향기를 들 수 있다. 유체의 열전달은 고온에서 저온으로 열 에너지가 전달, 즉 확산되는 것이다. 핵반응로는 중성자와 빈번한 충돌을 일으키지만 중성자를 거의 흡수하지 않는 어떤 매질을 통해서 중성자가 확산함으로써 동작한다. 확산하는 물질의 유속은 농도의 기울기(gradient)에 비례한다. 기준 표면의 단위 면적을 지나는 물질의 양을 j라고 하고, 기준 표면에 수직인 좌표를 x, 물질의 농도를 c, 비례상수를 D라고 하면 j=－D(dc/dx)이다. 여기서 dc/dx는 x방향으로 농도의 변화율이며 `－`부호는 흐름이 고농도에서 저농도로 일어남을 말한다. D는 확산도라고 하며 확산율을 지배한다.
(2)Fick`s law
1)불규칙 운동과정(random-walk process)
- 유체속을 불규칙하게 움직이는 분자이동으로 정의되는 분자확산을 분자이동은 직선적이라고 가정할 때,다른 분자와 부딪힌 후 방향을 바꾸면 분자운동은 임의의 경로를 택하게 되는데 이것을 분자확산의 “불규칙 운동과정”이라고 한다.
2)Fick`s law
- 전체유체는 흐르지 않고 정지되어 있는 상태에서 분자의 확산을 생각해 보면 분자의 확산은 농도차에 의해서 이루어진다.
- 두 물질 A,B의 일반적인 Fick의 법칙은 다음과 같다.

참고자료

· 화학공학실험/성기천외/사이텍미디어 2000
· 기초유체역학/김영효외/진기원/2003
· 네이버 백과사전, 지식IN
· 일반화학실험/김기영외/문운당
· 단위조작 실험