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단증류 [예비+결과]

화공 기초 실험 REPORT이름 : ㅇㅇㅇ학번 : ㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇ학과 : 화 학 공 학 과제목 : 단증류 (Simple Distillation)ㅇㅇㅇ 교수님2011. 10. 31.서론증류라 하면 어떤 용질이 녹아 있는 용액을 가열하여 얻고자 하는 액체의 끓는점에 도달하면 기체상태의 물질이 생긴다. 이를 다시 냉각시켜 액체상태로 만들고 이를 모으면 순수한 액체를 얻어낼 수 있는데, 이러한 과정을 증류라 한다.화학공학에서 증류는 많은 의미를 지니는데 석유정제의 방법은 여러 단을 가진 증류타워에서 끓는점 차이로 분리하여 우리가 필요로 하는 원유나 화학물질을 얻을 수 있다. 이 실험에서는 2개의 성분을 하나의 단을 통하여 분리하는 증류 모형으로 증류에 대하여 이해한다. 시료의 성분은 끓는점이 높은 메탄올과 끓는점이 낮은 물과의 혼합물로 구성이 되어 Rayleigh 식과 비교 검토하기 위해 30wt%, 50wt%의 혼합물로 구분하여 열을 주어 시간에 따라 온도와 밀도를 구한다.본론1. 실험1) 30wt%의 메탄올 수용액은 메탄올 90g, 물 210g을 섞고, 50wt%는 각각 150g을 섞어 만든다. 이렇게 만든 두 메탄올 수용액은 약 300mL 정도의 부피를 가졌다.2) 분별증류장치를 가동한다. 냉각수를 돌리고 Hotplate를 켜서 온도를 높인다. 비등석을 넣어 가열된 뒤 돌발적으로 끓어 넘치는 과열현상인 돌비현상을 막는다.3) 3분 간격으로 유출액의 질량과 부피와 온도를 측정한다.)4) 원액의 반틈이 유출되면 증류를 종료하고 증류실험장치내에 있는 잔액을 더하여 유출액의 질량과 부피를 구하여 밀도를 구한다음 핸드북에서 밀도에 따른 조성Data를 구한다.2. 실험결과1) 30wt% 메탄올 수용액시간에 따른 30wt% 메탄올 수용액 유출액량시간(min)*************2730온도(℃)77.879.681.082.884.686.588.690.692.193.2밀도(g/ml)0.9420.8450.8410.8430.8550.8630.880.8860.90.9농도(wt%)35① 이론적인 유출된 조성와 실험적으로 측정된의 조성 비교밀도 측정에서 오류가 생겼다고 본다. 부피가 5ml만 잘 못 측정이 되어도 10wt% 조성의 오차가 나므로 5ml 정도 오차가 났다고 본다면 꽤 Reasonable한 결과가 나왔다고 볼 수 있다.②식의 이론적인 값과 실험값 비교이론적인 상대휘발도은온도(℃)액상의 조성(mol%),기상의 조성(mol%),1000.00.096.42.013.493.54.023.091.26.030.489.38.036.587.710.041.884.415.051.781.720.057.978.030.066.575.340.072.973.150.077.971.260.082.569.370.087.567.680.091.566.090.095.865.295.097.964.6100.0100.0표 methanol-water계 기액평형표위의 표를 이용하여 온도를 일정하다고 두고 x,y 조성을 구하면 상대휘발도를 구할 수가 있다. 평균온도는 85.68로 그 때의 x,y값을 외삽하여 나온 상대휘발도는 다음과 같다.값은 원액()의 wt%농도와 잔류액()의 wt%농도를 통하여 다음과 같이 나온다.실험과 이론은 큰 차이를 보였다. 상대휘발도가 크게 나타났는데 실제로 상대휘발도의 각 액상의 조성과 기상의 조건을 비교해보았을 때 큰 차이는 없었으며 실험기구에서 나올만한 오차로 인해 발생된 것이라 볼 수 있다. 정밀한 실험을 해야 할 듯 해 보인다.2) 50wt% 메탄올 수용액시간에 따른 50wt% 메탄올 수용액 유출액량시간(min)*************27303336온도(℃)70.272.1727374.57678.58183.98790.293.8밀도(g/ml)0.840.8150.8080.8280.8460.8290.8440.8450.8330.8820.8960.931농도(wt%)83929*************65.55942용량(ml)질량(g)밀도(g/ml)농도(wt%)원액(L1)335.0299.70.89550유출액237.5207.00.87269.5잔류액(L2)77.9wt%농도와 잔류액()의 wt%농도를 통하여 구할 수 있는데 날아간 메탄올을 고려하여 잔류액()의 부피를 80ml로 메탄올이 더 첨가 되어 있어야 된다고 가정한다. 그러면 밀도는 0.9775, 조성은 12.5wt%가 된다.역시 30wt%와 마찬가지로 상대휘발도 값이 큰 차이를 보인다.결론메탄올 수용액의 밀도로 메탄올의 조성(wt%)를 찾을 때 많은 오차가 발생함을 알 수 있다. 밀도를 측정시 정밀하게 비중병으로 측정 하지 않았기 때문인데 밀도에서의 조금의 오차가 조성에서는 어마어마한 차이가 나고 큰 차이를 보여주기 때문이다. 밀도에 관한 조성표를 미리 숙지하고 있었어야 했고, 비중병으로 밀도를 측정하는 것이 이 실험의 오차를 최대한으로 줄일 수 있을 것이다. 꽤나 순수한 메탄올을 단증류를 통해 얻을 수 있지만 농도는 순수하다고 보기엔 적은 농도였다. 30wt%메탄올 수용액에서는 50wt%정도의 메탄올 수용액을 50wt%메탄올 수용액에서는 70wt%메탄올 수용액을 만들 수 있었는데 여러개의 단의 Distillation Tower를 만들어 분리해낸다면 높은 메탄올 농도의 수용액을 만들 수가 있다. 하지만 공비점이 있어서 상대휘발도가 1이 되어 버리면 휘발하는 기체의 조성과 액체의 조성이 같게 되어 버려 단 수를 아무리 늘려도 메탄올로의 증류로 메탄올과 물을 분리해낼 수 없다. 이럴 경우 압력을 변화시키거나, 휘발성이 높은 제 3의 성분을 첨가하는 방법, 또 다른 분리 방법인 흡수와 추출로 분리하여 순수한 물질을 얻어야 할 것이다. 메탄올 수용액의 공비점은 78.15℃로 뒤에 연구과제에서 자세하게 다루겠다.※ 연구과제1) 식(10)을 유도하라.기-액평형의 2성분계를 증류할 때, 일정회 분량의 원액(kg?mole)을 단증류하기 시작한 후 어느 순간에 증류기에 남아있는 액체의 몰 수를(kg?mole)이라 하자. 이때와를 각각 증기와 액체의 조성이라고 하면 증류기에 남아있는 성분 A의 총 몰수는 다음과 같다.(1)이 순간에 극히 소량의 액 dn이 기화되면 성분 A의 몰수사이에서 정적분하면, 초기 및 최종 농도는 다음과 같이 된다.(4)식 (4)는 Rayleigh 식으로 잘 알려져 있으며, 우변의 함수는 평형 데이터 표나 평형 곡선을 이용하여 도식적분이나 수치적분으로 구할 수 있다. Raoult의 법칙이 성립하는 이상 혼합물인 경우, Rayleigh 식의 간단한 대체식은 상대 휘발도를 이용해서 유도될 수 있다. 기-액 평형과 상대 휘발도와의 관계식(5)으로부터 식 (5)를 식 (4)에 대입하여 적분하면로 이렇게 식이 유도 된다.2) Rayleigh 식을 도식적분하는 방법을 methanol-water 계의 x,y 데이터를 이용하여 설명하라.x와 y의 데이터를 찾는다. 시간 마다 유출양으로 y의 값을 찾을 수 있고 y의 값을 알면 동시에 얼마만큼 메탄올이 유출이 된지도 알 수 있다. 기존의 메탄올에서 메탄올이 유출된 양만큼 빼주면 남아있는 메탄올이 계산이 되고 남아있는 전체 질량 분의 남아있는 메탄올을 계산하여 x를 구할 수 있다.그러면 이 rayleigh 식에서 적분해야할 term인에서가 x에 따라서 어떻게 함수로 진행 될지를 알아야 한다. 만약 기액평형 Data를 이용한다면0.020.1348.7720.040.2305.2630.060.3044.0980.080.3653.5090.100.4183.1450.150.5172.7250.200.5792.6390.300.6652.7400.400.7293.0400.500.7793.5840.600.8254.4440.700.8755.7140.800.9158.6960.900.95817.2410.950.97934.4831.001.000이런 식으로 x와의 관계를 Graph로 나타낼 수 있도록 표시를 한다.혹은 실험 Data로 도식적분할 경우도 같은 방법으로 x와 그에 따른의 표를 Graph로 그려서 밑의 넓이를 계산할 수가 있겠다. 적분은 Simpson's 적분법인이 식을 사용하여 개략적인 넓이를 구해도 되나 Computer Program이 발달하여 수치해석적으로 넓이를 쉽게 구할 수 있다. 그럼 Ma 93.2];V=[21 22 22 21 20 19 17.5 16.6 15 15];m=[19.8 18.6 18.5 17.7 17.1 16.4 15.4 14.7 13.5 13.5];d=m./Vy=[35 80 83 82 76.5 73 68 64 57 57];%%기체조성으로 각각의 액체조성을 찾음for i=1:10x(i)=(90-m(i)*y(i)/100)/(300-m(i))*100end%%f라는 함수가 우리가 적분해야할 1/(y-x)f=1./(y-x)x=x(3:10);f=f(3:10);%%x에 따른 f의 그래프를 그린다.plot(x,f)ㆍfigure그럼 위와 같은 그래프가 만들어 진다. 우리는 그래프에서 넓이를 찾아야 하므로위와 유사한 2차함수로 fitting 해줄 필요가 있다. 2차함수의 fitting은 polyfit 함수를 써서 구할 수도 있으나 Figure의 Tool이 쉽고 간편하게 fitting할 수 있도록 GUI를 제공한다.그럼 위와 같이 근사한 곡선을 찾아줄 수 있고 그 곡선의 방정식도 위와 같이 나타내어진다. p1이 2차계수 p2가 1차계수 p3가 상수 이런식으로 된다. 이렇게 구한 방정식으로 처음 조성과 마지막 조성까지 다 더하는 m.file을 하나 만들면 된다.ㆍ적분 m.file%%우리가 구한 계수p1 = 0.0033379; p2 = -0.17661; p3 = 2.3541;%%x의 범위xx=(26.5169:.0001:28.7277);y=p1*xx.^2 + p2*xx + p3 ;%%적분term y를 다 더한 것에다가 x의 한칸 크기인 0.0001을 곱하면 된다.ans1=sum(y*.0001)3) Azeotrope에 대하여 기술하고 azeotrope을 이루는 계는 어떤 것들이 있는지 조사하라.공비점액체 혼합물들은 그들의 조성-끓는점 도표가 이상적인 행동으로부터 대단히 벗어나 증기곡선과 액체곡선은 최소점 혹은 최대점을 갖는다. 이러한 혼합물을 공비혼합물이라고 한다. 이러한 용액의 증기압은 (+)편차를 갖는 경우와 (-)편차를 갖는 경우가 있는데 (+) 편차는다.

공학/기술| 2012.04.24| 14페이지| 1,500원| 조회(404)

단증류, 에탄올, simple distillation, 단증류 실험, 단증류 결..

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단증류 [결과]

화공 기초 실험 REPORT이름 : ㅇㅇㅇ학번 : ㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇ학과 : 화 학 공 학 과제목 : 단증류 (Simple Distillation)ㅇㅇㅇ 교수님2011. 10. 31.1. 과정① 50% 메탄올 수용액 300cc를 조제하여 증류 플라스크에 넣었다.- 메탄올 150cc + 증류수 150cc② 메탄올 원액의 밀도를 측정하였다.- 밀도 = 질량 = 115.084 = 0.77 g/ml부피 150③ 실험장치를 설치하여 증류 플라스크를 가열하면서 냉각수를 통하게 하였다.④ 증류가 시작되어 증기가 유출되기 시작하였다. 초류 5cc를 취하여 밀도를 구하였다.- 29 g / 5 ml = 0.58 g/ml⑤ 유출량이 `100cc 정도가 되었을 때 5cc를 취하여 농도를 구하였다.- 300cc, 260 g 의 메탄올 용액을 농도 100%로 기준을 정했을 때 5cc, 3.75g의농도는 다음과 같았다.260 / 300 : 100 = 3.75 / 5 : X --- 86.2 %⑥ 증류가 끝난 후 잔액을 냉각시키고 그 양 및 농도를 구하고 잔류 출액량 및 농도를구하였다.- 플라스크의 잔류액을 냉각시키는 과정에서 플라스크를 엎지르는 바람에 잔류액60cc가 손실되었다.유출액 260 / 300 : 100 = 95.13 / 120 : X --- 91.5 %잔류액 260 / 300 : 100 = 112.77 / 120 : X --- 108 %2. 결과액류용량 (cc)중량 (g)밀도 (g/ml)농도 (%)원 액3002600.87100유출액12095.130.7991잔류액120112.770.94108시간 ( 분 )유출량 (cc)온도 (℃)2258***************************************12018120116※ 12 분에서 Heater off3. 토의 및 고찰- 메탄올의 끓는점은 78.4℃이고 물의 끓는점은 100℃이다. 그러므로 가열을하면 처음 초류 5㏄는 100℃ 이하에서 유출 되었기 때문에 순수한 메탄올이나올 것이다. 그리고 그 이후 메탄올과 물이 썩여서 나올 것이고 마지막 5㏄는 아마 물일 것이다. 또 마지막 잔류물도 물일 것이다.실험과정 중 잔류액이 든 플라스크를 냉각시키다가 실수로 엎질러 많은량이 손실되었다. 하지만 잔류액의 농도를 계산한 값은 같을 것이라고 생각된다. 좀더 조심하고신중한 실험태도가 필요하겠다.증류를 시키는 실험이기 때문에 실험과정 중에서 미량이지만 공기중으로 증발하거나장치간의 연결부분에서 새는 등 여러 가지 이유로 손실되는 양이 있을 것이다.만약 유출액을 재증류 하면 더욱 순수한 액체를 얻을수 있어 휘발성 및 끓는점이 보다

공학/기술| 2012.04.24| 5페이지| 1,000원| 조회(130)

화학, 증류, simple distillation, 단증류 [결과] REPOR..

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단증류 [결과]

화공 기초 실험 REPORT이름 : ㅇㅇㅇ학번 : ㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇ학과 : 화 학 공 학 과제목 : 단증류 (Simple Distillation)ㅇㅇㅇ 교수님2011. 10. 31.1. 실험방법가. 250ml, 100ml, 50ml 용량플라스크의 무게를 재었다.나. 에탄올 100mL를 정취하여 무게를 재었다.증류수 100mL를 정취하여 무게를 재었다.다. 에탄올 수용액을 만들어 무게를 재었다.라. 증발장치에서 증발시켜 증기를 냉각기를 통과시킨 후 따로 용액을 받아 50ml를 취한 후 무게를 재었다.(증발 될 때의 온도를 재었다.)(증발 후 남아있는 에탄올 수용액의 무게도 재었다.)※ 증발시키고 난 후 기구에서 플라스크를 떼고, 냉각기를 수직으로 세워 냉각기에 잔존하고 있는 용액을 정취하였다.마. W1 / W2 / X1 / X2 를 구하였다.※ W1 : 증발 전 에탄올 수용액의 무게W2 : 증발 후 에탄올 수용액의 무게X1 : 증발 전 에탄올 수용액의 에탄올 몰분율X2 : 증발 후 에탄올 수용액의 에탄올 몰분율바. 에탄올 150ml와 증류수 150ml를 똑같은 방법으로 한번 더 실험을 하였다.2. 실험결과가. 실험기구(용량플라스크)의 무게- 250ml : 112.229g / 100ml : 54.076g / 50ml : 37.545g나. 끓기 전 에탄올 수용액의 무게- 에탄올 : 134.685g - 54.076g = 80.609g증류수 : 153.137g - 54.076g = 99.061g- 수용액의 무게 : 80.609g + 99.061g = 179.67g(W1)- 끓기전 H2O mol = 5.503 mol / 끓기전 에탄올 mol = 1.752 mol∴ 합 = 7.255 mol∴ 몰분율 : H2O - 0.7585 / 에탄올 - 0.2415(X1)다. 증발 후 남아있는 수용액의 무게- 126.394g(W2)※ 끓을 때의 온도 : 82.5℃라. 증기로 나온 용액중 50ml 의 무게 및 밀도- 무게 : 45.127g- 밀도 : 45.127g ÷ 50ml = 0.9025g/mL마. 남아있는 수용액의 조성무게- 먼저 밀도를 가지고 증기에 포함된 에탄올의 조성(%)값 구한다.? 조성표 참고 : 55.07- 다음 처음무게에 나중무게를 뺀 값이 증기의 무게이므로,증기의 무게에 포함된 에탄올 및 증류수의 무게를 구하고, 증발 전 에탄올 / 증류수의 무게에서 빼준 것이 바로 남아있는 수용액의 각 조성의 무게이다.? 179.67g - 126.394g = 53.276g? 53.276g × 0.5507 = 29.339g(에탄올 무게)? 53.276g × 0.4493 = 23.937g(증류수 무게)? 80.609g - 29.339g = 51.270g(에탄올 무게)? 99.061g - 23.937g = 75.124g(증류수 무게)∴ 남아있는 수용액의 몰H2O - 75.124 ÷ 18 = 4.1736 mol에탄올 - 51.270 ÷ 46 = 1.1146 mol∴ 몰분율H2O - 0.7892 / 에탄올 - 0.2108(남아있는 에탄올의 몰분율 = X2)바. W1 / W2 / X1 / X2 를 가지고 각각의 식에 대입하여 α값을 구하여 비교해 얼마만큼의 오차가 나는지 확인하여 본다.- 식(1) :?? α = 1.4928- 식(2) :? 1013.25mbar = 525mbar × 0.7892 + Xmbar × 0.2108? X == 2841.18?→※= 증기압 / X = 몰분율∴ 차이 : 5.4117 - 1.4928 = 3.9189사. 에탄올 150ml와 증류수 150ml의 수용액도 같은 방법으로 α값을 구하여 비교하였다.- W1 : 269.504g / W2 : 210.860g / X1 : 0.2415 / X2 : 0.2266- 식(1) :?? α = 1.3247- 식(2) :? 1013.25mbar = 525mbar × 0.7734 + Xmbar × 0.2266? X == 2678.57?→∴ 차이 : 5.1020 - 1.3247 = 3.77733. 논의 및 고찰α값이 오차가 크게 나는 것을 알 수가 있었다.가. 먼저 잘못된 무게 측정 인한 α값에 대한 오차가 났다고 볼 수가 있다.- 하지만, 무게 측정시 소수점 셋 째자리 까지 나오는 저울을 사용하였기 때문에 무게 측정시 오차는 거의 극미하다고 볼수가 있으므로, 오차의 원인으로는 적합하지가 않다.나. 두 번째로는, 용액을 정취할 때 잘못하여 α값에 대한 오차가 났다고 볼 수가 있다.- 하지만 50ml 용량플라스크에 정취하였을 때 오목한 부분을 읽어 조원 4명이 동일하게 눈금선에 맞게 읽어내었기 때문에, 부피 또한 오차의 원인으로는 적합하지가 않다.다. 세 번째로는, 온도에 따른 오차이다.- 온도에 따라 증기압표에 대한 증기압의 값도 굉장히 달라져서 실험값에 대한 오차가 나오게 되었을 것이다. 하지만, 끓을 때의 온도는 82.5℃로 일정하였기 때문에 이 또한 오차의 원인으로는 적합하지가 않다.라. 마지막으로 밀도로 인한 오차를 이번실험의 원인으로 꼽아보았다.- 밀도계산시 밀도에서의 조금의 오차가 조성표의 조성값에 꽤 큰 차이를 보여 주고 있었고, 조성값에 따른 나머지 계산식에 필요한 나머지 값들도 다 달라지기 때문에 밀도를 정확히 측정하는 것이 필요하다고 보인다.

공학/기술| 2012.04.24| 8페이지| 1,000원| 조회(211)

증류, 단증류, 단증류 실험, 단증류 [결과] REPORT, 단증류 결과, 단증류..

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단증류 [결과]

화공 기초 실험 REPORT이름 : ㅇㅇㅇ학번 : ㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇ학과 : 화 학 공 학 과제목 : 단증류 (Simple Distillation)ㅇㅇㅇ 교수님2011. 10. 31.실험방법가. 250ml, 100ml, 50ml 용량플라스크의 무게를 재었다.나. 에탄올 100mL를 정취하여 무게를 재었다.증류수 100mL를 정취하여 무게를 재었다.다. 에탄올 수용액을 만들어 무게를 재었다.라. 증발장치에서 증발시켜 증기를 냉각기를 통과시킨 후 따로 용액을 받아 50ml를 취한 후 무게를 재었다.(증발 될 때의 온도를 재었다.)(증발 후 남아있는 에탄올 수용액의 무게도 재었다.)※ 증발시키고 난 후 기구에서 플라스크를 떼고, 냉각기를 수직으로 세워 냉각기에 잔존하고 있는 용액을 정취하였다.마. W1 / W2 / X1 / X2 를 구하였다.※ W1 : 증발 전 에탄올 수용액의 무게W2 : 증발 후 에탄올 수용액의 무게X1 : 증발 전 에탄올 수용액의 에탄올 무게X2 : 증발 후 에탄올 수용액의 에탄올 무게바. 에탄올 50ml와 증류수 150ml를 똑같은 방법으로 한번 더 실험을 하였다.실험결과가. 실험기구(용량플라스크)의 무게- 250ml : g / 100ml : g / 50ml : g나. 에탄올 수용액의 무게- 에탄올 : g(X1) / 증류수 : g- 수용액의 무게 : g + g = g(W1)다. 증발 후 남아있는 수용액의 무게- g(W2)라. 증기로 나온 용액중 50ml 의 무게 및 밀도- 무게 : g- 밀도 : g ÷ 50ml = g/mL마. 남아있는 수용액의 조성무게- 먼저 밀도를 가지고 증기에 포함된 에탄올의 조성(%)값 구한다.?- 다음 처음무게에 나중무게를 뺀 값이 증기의 무게이므로,증기의 무게에 포함된 에탄올 및 증류수의 무게를 구하고, 증발 전 에탄올 / 증류수의 무게에서 빼준 것이 바로 남아있는 수용액의 각 조성의 무게이다.? g - g = g? g × 0.5123123 = g(에탄올 무게)? g - g = g(증류수 무게)? g - g = g(남아있는 에탄올의 무게 = X2)? g - g = g바. W1 / W2 / X1 / X2 를 가지고 각각의 식에 대입하여 α값을 구하여 비교해 얼마만큼의 오차가 나는지 확인하여 본다.- 식(1) :(뒤에거 1,2값 바꿔서 계산해보기)? α =- 식(2) :? α =∴ 차이 :사. 에탄올 50ml와 증류수 150ml의 수용액도 같은 방법으로 α값을 구하여 비교하였다.- W1 : / W2 : / X1 : / X2 :- 식(1) :(뒤에거 1,2값 바꿔서 계산해보기)- 식(2) :논의 및 고찰α값이 오차가 크게 나는 것을 알 수가 있었다.가. 먼저 잘못된 무게 측정 인한 α값에 대한 오차가 났다고 볼 수가 있다.- 하지만, 무게 측정시 소수점 셋 째자리 까지 나오는 저울을 사용하였기 때문에 무게 측정시 오차는 거의 극미하다고 볼수가 있으므로, 오차의 원인으로는 적합하지가 않다.나. 두 번째로는, 용액을 정취할 때 잘못하여 α값에 대한 오차가 났다고 볼 수가 있다.- 하지만 50ml 용량플라스크에 정취하였을 때 오목한 부분을 읽어 조원 4명이 동일하게 눈금선에 맞게 읽어내었기 때문에, 부피 또한 오차의 원인으로는 적합하지가 않다.

공학/기술| 2012.04.24| 6페이지| 1,000원| 조회(150)

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단증류 [결과] 평가A+최고예요

화공 기초 실험 REPORT이름 : ㅇㅇㅇ학번 : ㅇㅇㅇㅇㅇㅇㅇ학과 : 화 학 공 학 과제목 : 단증류 (Simple Distillation)ㅇㅇㅇ 교수님2011. 10. 31.Ⅰ실험방법? 30%의 에탄올 수용액을 200cc 조제하여 증류 플라스크에 넣는다.? 개별의 에탄올 원액의 밀도를 측정하고 표에서 농도를 결정한다.? 가열과 동시에 콘덴서에 냉각수를 통한다.? 유출량을 50cc가 되면 증류를 멈추고, 냉각시킨다.? 증류가 끝나면 잔액(150cc)을 냉각시키고 그 양 및 농도를 구하고 역시 잔, 유출량 및 농도를 구한다.*추가이론1) 단증류증류할 물질의 증기압이 1기압이 되도록 가열하여도 분해되지 않은 비교적 안정할 물질은 순수하게 정제하거나 비휘발성 물질을 포함하는 균일 혼합물에서 한 물질을 분리 하는데 가장 간편하게 사용되는 증류법이다.이 증류법은 어떤 물질의 비점을 간편하게 측정할 수 있으나 실험장치의 조작에 있어서는 주의를 요한다.2) 상대휘발도의 온도에 따른 변화증류탑 내에서 각 단에서의 온도가 달라지는데 이온도를 기준으로 상대휘발도에 의해 분리가 일어난다. 증류모사기는 각 단에서의 압력차를 같다고 보고 입력한 증류탑내의 온도와 압력 손실을 기준으로 해서 특정 단에서의 압력을 미리 정해두고, 이 압력에서 기-액 평형이 일어나는 것으로 계산한다.물질마다 온도에 따른 증기압이 달라지는 경향이 제각기 다르기 때문에 온도가 높아진다고 반드시 상대휘발도가 커지는 것은 아니다. 대체로 온도, 압력이 높아지면 상대 휘발도가 증가하는 경향이 있다. 반대로 압력을 낮추면 끓는 온도는 내려가지만 상대적 분리성능은 떨어지게 된다.Ⅱ. 실험결과사용한 EtOH60ml물의 밀도0.99823(20 ℃)사용한 증류수140ml물의 증기압525.76mmHg초기 온도20 ℃말기 온도90 ℃질량(g)밀도(g/ml)초기186.151초기 0.931최종43.881최종 0.878Ⅲ. 계산과정Rayleigh의 식,(상대휘발도) =: 초기 용액의 질량: 초기 농도: 순수A의 증기압: 최종 용액의 질량: 최종 농도: 순수B의 증기압Rault's 법칙760 mmHg =1)상대 휘발도Rayleigh의 식,(상대휘발도) =: 초기 용액의 질량: 초기 농도: 순수A의 증기압: 최종 용액의 질량: 최종 농도: 순수B의 증기압물의 초기 질량 :EtOH의 초기 질량 :30%EtOH의 몰 농도 :최종 몰 농도 :90℃에서 물의 증기압 : 525.76mmHg양변에을 곱하고,(상대휘발도) 로 묶으면,2)Rault's law760 mmHg =최초 물의 몰 수 :최초 EtOH의 몰 수 :물의 몰 분율 :EtOH의 몰 분율 :Ⅳ. 논의 및 고찰이번 실험은 끓는점이 다른 두 용액을 분별증류를 통하여 한 용액의 증기압을 구해보는 실험이다. Rault의 법칙이 성립하는 이상용액이라는 가정 하에 실험을 실시하였다. EtOH를 30%의 농도로 200ml수용액을 만든 뒤 질량을 측정하고, 단증류를 통하여 유출액이 50ml될 때까지 분별증류를 진행 하였다. 처음 제조한 30% EtOH의 질량은 186.151g이었고 유출액 50ml가 될 때 의 온도는 90℃이었으며, 유출액 50ml의 질량은 43.881g이었다.Rayleigh의 식을 통하여 계산결과 상대휘발도는 0.884가 나왔다. 이 상대휘발도를 이용하여 EtOH의 증기압을 구하니 594.75mmHg이었다. 상대휘발도로 구한 EtOH의 증기압과 이론적인 물의 증기압에서. 두 혼합용액이 이상용액이라는 가정 하에 Rault의 법칙을 이용하여 계산하여보니 두 용액의 증기압은 533.71mmHg로 나왔다.

공학/기술| 2012.04.24| 6페이지| 1,000원| 조회(522)

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