[기체확산계수] 기체확산계수 측정 실험

소개

[기체확산계수] 기체확산계수 측정 실험 보고서입니다.

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 원리 및 결과
(1) 확산
(2) Fick의 확산법칙
(3) 확산계수의 실험적 측정
(4) 기상에서의 확산

4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목
기체 확산계수의 측정

2. 실험 목적
기체 확산 계수 측정 장치를 이용한 기상으로의 확산현상을 통하여 실험원리를 익히고 Diffusivity를 구한다.

3. 실험 원리 및 결과
(1) 확산
확산이란 하나의 개별 성분이 물리적인 영향을 받아 혼합물을 통해 움직이는 것을 말한다. 확산의 가장 일반적인 원인은 확산성분의 농도구배이다. 즉 농도가 같아지는 방향으로 성분을 이동시켜 농도구배를 없애려는 경향에 의해서 일어나는 방향으로 성분을 이동시켜 농도구배를 없애려는 경향에 의해서 일어나는 현상이다. 농도가 높은 끝쪽에서는 확산성분을 계속 공급하고 농도가 낮은 끝쪽에서는 이를 제거하여 일정한 구배가 유지될 때 확산성분의 흐름은 연속적으로 이루어진다. 이러한 운동은 물질전달 조작에도 이용된다. 예를 들어 물 또는 묽은 용액과 접촉하고 있는 소금결정은 계면 부근에 농도구배가 생겨, 소금은 액체층을 통하여 계면에 수직 방향으로 확산된다. 이러한 흐름은 결정이 용해될 때까지 계속된다. 소금이 불용성 고체와 혼합되어 있을 때는 침출의 예가 된다. 확산의 일반적 원인은 농도구배이지만 압력구배, 온도구배 그리고 원심력 등의 외부장에 의해서도 일어날 수 있다. 압력구배(분압이 아님)에 의한 분자확산을 압력확산이라고 하며, 온도구배에 의한 것을 열확산, 외력장에 의한 것을 강제확산이라고 한다. 확산은 정체층을 통한 분자이동에 국한된 것이 아니고, 유체내의 열흐름이 대류에 의하여 일어나는 것과 마찬가지로 와류나 물리적 혼합에 의하여 유체상에서도 일어날 수가 있다. 이러한 경우를 와류확산이라고 한다. 보통 확산공정은 확산방향과 평행하게 흐르는 혼합물의 bulk흐름에 수반되며 간혹 열흐름과 관계될 때도 있다.

참고자료

· 단위조작, 김병규 외 3인, 형설출판사
· 화학공학개론, 김학준, 문운당