2. AM-LCD의 구조 및 동작 원리 (1) Color TFT-LCD 패널의 구조TFT-Array(기판) 두 종류 이상의 금속막, 절연막, 비정질 실리콘 층 ITO등이 유리 기판에 박막 형태로 증착되고 이를 가공하여 제작된 TFTTFT축적용량(Cs) - 화소전압의 유지를 위해 필요Induim tin oxideITO에서 전계로 인해 액정의 회전을 제어구동신호를 인가LCD 재료Glass기판 액정 Display에 사용되는 Glass 기판은 Display의 성능과 수명에 영향을 주므로 일반 Glass와는 다른 성능과 특성이 요구됨. 기판용 판 Glass 제조에는 여러 가지 제법이 있음- Float법, Down Draw법, Fusion(down draw)법 등. 두께 : 현재 사용중인 Glass는 1.1mm, 0.7mm 등이 주를 이룸. 표면 상태 : LCD Cell의 특성에 큰 영향을 주는 Cell Gap을 변화시킬 수 있기 때문에 매우 중요. 기판 size가 커질수록 기판 전면에 걸친 표면상태의 균일성은 큰 문제로 대두됨. 열적특성 : 내열성, 내열 충격성, 열신축성, 열 팽창율 화학적 내구성 : LCD 제조공정에는 염산, 불산 및 알카리성 등의 약품이 사용되기 때문에 이러한 약품에 대한 각 공정에서의 내구성을 사전에 확인해야 함. Glass 표면의 청결도 : 기판 표면의 청결도는 막의 부착력 등에 큰 영향을 줌. 따라서 기판 표면의 청결한 상태를 평가하기 위한 방법이 필요 기판표면의 접촉각 측정, 호기상법등이 있다.배향막 목적 : 액정 분자를 소정의 방향으로 배향하는 것, 유리 등의 기판과 액정의 계면에 마련하는 막 재료 무기배향막 : 금속(Au, Pt)이나 산화물(SiO, SiO2)등의 무기물질을 이용한 것 무기 배향막의 형성법 : 사방증착법, 금속이나 산화물등의 무기물질을 기판에 대해 경사로 증착하는 방법으로, 증착물질은 SiO가 일반적이다. 유기배향막 : Polyimde계 배향막, 회전도포법이나 인쇄도포법으로 기판상에 유기 고분자 박막을 형성하고 경화시킨 : 제조공정(특히 Sealing조건과 Endseal조건)이나 기판상의 산포밀도의 편차에 의한 Cell Gap의 변화, Glass Spacer와 비교하여, 경도가 낮고 하중에 의한 변형이 쉬우므로 통상 Glass Spacer보다 산포 밀도를 높게 하여 사용. 개선방법 : Plastic Spacer의 입자 직경 분포를 정밀하게 관리해야 할 필요가 있다. ITO(Indium-Tin-Oxide) : 인듐 주석 산화물 투명하면서도 전기를 통하는 박막형태의 전극 전기 신호를 전하고 동시에 빛을 투과할 수 있는 타입의 전극Seal : 2매의 대향된 Glass 기판을 접착, 고정하여 액정이 담기는 틀을 만드는 재료 - 액정은 공기 중에 방치되면 수분을 흡수하여 비저항이 낮아지거나 불순물이 생성되는 등 특성이 나빠지므로 외부에서 수분의 침투를 막을 수 있도록 기밀성이 좋은 Seal재가 요구되어짐. (1) 무기 Seal재 Glass Frit Seal이 대표적인 무기 Seal. Glass 기판과 동일한 재질을 사용한 Seal재, 초기 액정 Display에서 사용됨. 시프계 액정은 화학적으로 불안정하여 물을 흡수하면 가수분해를 일으키므로 이의 방지를 위해 기밀성이 좋은 Glass Frit Seal이 사용됨. 액정 재료의 개량등에 의해 더 이상 사용되지 않고 유기 Seal재로 대체됨. (2) 유기 Seal재 Seal재료 : Epoxy계 수지, Phenol계 수지, Acryl계 수지가 사용됨. 수지 Seal재에는 각각의 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액성 Type과 주제와 경화제가 합쳐져 있는 1액성 Type이 있음. 경화시키는 방법에 따라, 열에 의해 경화되어지는 열경화형과 자외선에 의해 경화되어지는 자외선경화형 Seal재가 있음. (3) Seal재의 요구 성능 Seal재는 액정 Display에서의 높은 신뢰성 확보를 위해 강한 접착강도, 높은 결정화율, 양호한 인쇄성 등이 요구되어지고, 보다 정밀한 Cell Gap 제어를 위해 기판의 가압, 가열, 경화시의 퍼짐 정도가 균일 : 상하 편광판이 90° 뒤틀어져 배치된 것(전압을 걸지 않은 경우에 빛을 투과하는 현상을 이용한 타입, 검정 콘트라스트가 좋아짐) NB(normal black) : 상하 편광판이 동일방향으로 배치된 경우(전압을 걸어 투과상태가 되는 경우, 액정 분자 배열의 흐트러짐이 일부 있을 수 있어 빛의 누출이 생길 수 있기 때문에 완전한 흑색이 만들어지기 어려움)NW TN CellNB TN Cellwhiteblackblackwhite전계방향으로 액정이 선다액정디스플레이의 구조 및 종류트위스트 네매틱형(TN형, twisted nematic) 액정 상하 기판 사이에 액정분자가 90° 비틀어져 있는 것, 저전압·저전력에서 콘트라스트비 높음 슈퍼 TN형(STN형, supertwisted nematic)액정 상하 기판 사이에 액정분자를 180~270° 비틀어 배향해 전압을 걸어줌에 따라 급격히 빛의 투과율이 변화하는 것을 이용 트리플 STN형(TSTN형)액정/필름 STN형(FSTN형)액정 STN형의 결점으로 액정 패널의 두께에 따라 특정 파장의빛이 반사 또는 산란되기 때문에 자연스런 칼라로 되지 않음. 이 문제를 해결하기 위해 개발됨(1) 중간 gray scale 표현 방법전압인가에 따른 액정의 변화 Vth이하의 전압 인가 -액정이 주입된 초기상태인 나선형태로 90°비틀려서 배열됨(상하의 편광이 90°로 비틀려있으므로 빛이 투과됨 : white) Vth이상으로 인가 전압을 점점 증가 - 액정 분자가 전계의 방향으로 재배열되기 시작 - 선 편광된 입사광이 90°보다 작게 회전하여 반대쪽 편광판을 통하여 투과되어 나오는 빛의 양이 감소하기 시작 Vsat이상의 전압을 인가 - 액정이 전계 방향과 일치하게되어 선 편광된 빛은 투과할 수 없게 됨(black)Vsat투과WhiteBlackTN으로Gray scale 표현액정전압과 투과율의 특성곡선(V-T) NW mode TN Cell 최대의 광투과율(white)에서 인가전압이 증가할 수록 투과율이 점점 감소하고, 중간 정도의 전압에서는 투으로 처리하여 수행(시감각 특성 : 어두운 빛 밝은 빛 구분)밝기가 더 밝아졌다고 해도 인간의 눈은 얼마만큼 밝아졌는지 이미 밝아 진후에는 감지하는 것이 어렵다.3-bit LDI(LCD Driver IC)를 이용한 8단계 Gray Scale 표현Low voltageHigh voltage3bit 진리표whiteblack(일정 간격의 투과율에 따른 액정전압의 변화 - V1이후로는 전압이 점점 증가할 수록 광투과율이 감소하여 빛이 투과하지 못해 검정색이 나타남)3bit 일 경우 8단계의 gray scale이 나타남Gray Scale과 Color 표현LDI의 데이터 비트의 수(표현 가능한 칼라의 수 : 23*3=512)* TFT-LCD에서 NW mode를 사용하는 이유? NB mode 보다 contrast ratio가 우수하기 때문 TN 액정 셀을 사용하는 이유? STN 액정 셀보다 contrast ration와 응답 속도가 월등히 우수하고 TN 셀의 V-T 특성이 완만한 기울기를 가지므로 액정 전압으로 그레이 스케일을 쉽게 구현할 수 있기 때문LCD의 표시 성능대조비표준화 명칭AM-LCD 화면구성 정해진 형식 으로 표준화 되어 있음* LCD가 대화면이 될 때의 문제점 : 게이트 배선의 길이가 증가하여 신호 배선의 시정수가 증가하면 신호 지연이 문제가 되며 해상도가 증가하여 게이트 배선수가 늘어나면 각 신호 배선의 선택주기가 짧아져 TFT를 통하여 액정 셀에 데이터 전압을 충분히 writing 할 수 없는 문제점 생김Passive matrix(PM) 와 Active matrix(AM)구조특성용도Passive Matrix (수동)X전극, Y전극을 매트릭스 형태로 형성해서 양 전극을 통해 그 사이의 액정에 전압을 거는 형태구조간단 화소수가 늘어나면 화질 저하 응답속도 좋지 않음전자수첩, PDA, 노트북 등의 정지화면 중심Active Matrix (능동)화소(X행, Y열)와 대향전극(common)을 구성하고 있는 화소를 TFT로 구동해서 화소와 대향전극 사이의 액정에 전압과 액정 디렉터의 방향과 θ 각도를 이루기 때문에 직선편광이 굴절함. 굴절방향은 액정분자의 장축 방향)광시야각 기술(IPS) LC 배열이 전원이 인가되면 수평으로 바뀜 전원이 좌우에 걸려있어 전압이 가해지면 수평방향으로 회전수직정렬전극이 좌우로 걸려서 전압이 가해지면 수평 방향으로 회전전극이 위아래로 걸려서 전압이 가해지면 수직 방향으로 배열(수직 정렬을 위한 지연 의존성이 낮음)(수직 정렬을 위한 지연 의존성이 높음)?광시야각 기술(VA) 전극이 위아래로 걸려있음 전원이 인가되지 않을 때 액정이 수직으로 배열됨, 전원이 인가되면 액정이 수평으로 배열됨 전계도 아래에서 위로 향함(수직 정렬을 위한 지연 의존성이 낮음)가장 많인 사용하는 기술TFT-LCD 제조 공정TFT 공정 컬러 필터 공정(C/F) 셀공정 모듈 공정3.1 TFT 공정3.2 컬러 필터 제조 공정(C/F)유리기판 - BM 형성 - Red color 필터 형성 - Green color 필터 형성 - Bule color 필터 형성 - ITO 형성(Indium-Tin-Oxide : 투명하면서도 전기를 통하는 박막형태의 전극)RGB 패턴 형성1BM 형성 : 증착 - 세정 - PR도포 - 노광 - 현상 - 식각(습식)- 박리(strip)(광차단효과)RGB 패턴 형성2Color PR(Red) 도포- 노광 - 현상 - 검사(동일 마스크를 사용하여 shift 시켜 형성)RGB 패턴 모두 같은 마스크 사용RGB 패턴 형성3Color PR(Green) 도포- 노광 - 현상 - 검사RGB 패턴 형성4Color PR(Blue) 도포- 노광 - 현상 - 검사RGB 패턴 형성5 : 평탄화막과 화소전극평탄화막 있을 때 : RGB 패널의 보호와 평탄화를 의해 사용평탄화막 없을 때3.3 셀 공정TFT(하판), C/F(상판-컬러필터 제조공정 후) 에 배향막 형성 1. CF, TFT 세정 2. 배향막 도포 : 배향막을 균일하게 도포(드럼 위에 polyimide(유기배향막)를 얇고 균일하게 도포 - 미리 패턴 된 고무판에 인쇄 - how}
Liquid Crystal Display제4장 액정디스플레이(LCD)액정 디스플레이의 개요 1.1 LC(Liquid Crystal)의 정의 및 일반적 특징LC의 정의 액정(Liquid Crystal)이란? - 분자가 차지하는 위치와 분자축 방향이 고체 액정에서 볼 수 있는 것과 같은 3차원 공간에서 완전한 규칙성을 가지는 상태와 등방성 액체에서 볼 수 있는 불규칙한 상태와의 중간 상태를 가리키는 물질 - 액정상(중간상) : 외관적으로는 유동성 있는 끈적한 액체이면서 광학적으로 이방성을 띤 결정을 보임액정 물질의 분자구조 : 가늘고 긴 형상 액정이 표시 재료로서 사용되는 이유? 분자가 외부로부터의 전계, 자계, 열등의 극히 약한 자극에 의해 그 배열 방향을 바꾸거나 분자의 움직임에 흐트러짐이 생겨 광학적 성질을 용이하게 변화시킬 수 있음 액정 상태의 큰 특징 (긴 막대처럼 생긴)분자들이 director라고 불리는 공통된 축을 가리킴 분자배열의 질서매개변수(order parameter) 집단적 배향을 방향자(director : n)로 나타냄 액정상은 방향질서는 있으나 위치질서는 상실함cos 0°는 1이기에 모든 각이 0°일 때 완전한 방향질서를 갖는 경우 그 평균값은 1이 된다. 액정의 질서 매개변수 는 온도가 증가할 수록 감소LC(Liquid Crystal)의 종류 및 특징 - 분자의 배열 방식에 따라 분류됨 - 스메틱(smetic), 네마틱(nematic), 콜레스테릭(chollestic) 네마틱 액정 - 분자의 위치질서는 없지만(규칙성) 방향질서는 존재 - 말단간의 인력이 강함 - 분자의 방향은 위, 아래가 거의 동등하기 때문에 분극이 상쇄되어 일반적으로 강유전성을 나타내지 않음Rubbing : 연마이론상 구조콜레스테릭 액정 - 분자축이 비틀어진 경우 또는 네마틱 액정에 카이랄 한 분자를 혼합하면 네마틱 액정의 디렉터(n)이 비틀어진 상태가 되는 액정 - 빛의 구조가 서로 대칭적 구조를 가짐 - 분자층이 매우 얇음 - 층내에서의 분자 배열은 장축 방향, 층의 면은 평행 - 각 층 내 분자의 장축 방향은 인접하는 층 분자의 장축 방향과 조금 어긋나 있으며 전체적으로 나선구조를 이룸 - 콜레스테릭 자체에는 액정성이 없음이론상 구조- Pitch : 나선의 주기 - 카이랄(chiral) 1.사전적 의미 : 거울에 비친 분자의 상이 원래의 상과 다른 것, 촉매제 2.카이랄 물질은 오른손과 왼손의 관계처럼 입체구조가 서로 대칭구조를 가지고 있는 것으로 화학적 구조나 물리적 성질은 같지만 서로 거울상 관계여서 입체적 구조가 동일하지 않는 화학물질스메틱 액정 - 배열이 규칙적이고 층을 이루고 있음 - 막대 모양의 분자가 층모양의 구조를 형성 - 2차원(네마틱은 1차원) 유체의 성질을 나타냄 - 위치질서와 방향질서를 동시에 가짐, 측면간의 인력이 강함 - 막대형 분자들은 한방향으로 정렬 - 분자층 사이의 결합은 비교적 약하여 서로 미끄러지기 쉬운 특성을 가짐.스메틱의 종류이론상 구조네마틱 액정의 분자배열과 분자간의 인력 - 액정화합물이 액정상을 나타내는 것은 분자의 측면간과 말단간의 인력의 상대적 크기에 따라서 지배됨 측면간인력 말단간인력 : 스메틱액정 측면간인력 말단간인력 : 네마틱액정LC의 기초성질 - 분자의 한쪽 끝이 양의 전하를 갖고 다른 쪽 끝이 음의 전하를 가지며 영구 전기 쌍극자가 됨 - 액정에 외부 전기장을 걸어주면 쌍극자(액정분자)는 전기장의 방향으로 정렬을 함전기장에 의한 배열4) LC의 분자 배열참고 : herical이 아니라 Helical임(나선형의)액정 디스플레이의 장점과 단점장점저소비전력(~수십µㅉ/cm2)으로 장시간의 전지구동이 가능한 에너지 절약형 저전압에서 동작(수~10V)하므로 직접 IC구동이 가능하고 구동 전자회로의 소형화, 간략화가 가능 소자가 얇고(수 mm)또한 대형 표시(수십 cm대각)에서 부터 소형표시(수십 mm대각)까지 가능, 휴대형기기에 적합 수광형 표시이므로 밝은 장소에서도 표시가 선명 표시의 컬러화가 쉽기 때문에 표시 기능의 확대, 다양화가 이루어질 수 있음단점비발광형이므로 반사형 표시인 경우 어두운 곳에서 표시의 선명함이 떨어짐 선명한 표시가 요구되는 경우 또는 컬러 표시의 경우 후광(backlight)을 필요로 함 표시 콘트라스트가 보는 방향에 의존하는 경우가 많아서 시각에 제약을 받음(예 : 노트북 액정 생각) 응답 시간이 주위 온도에 의존하기 때문에 저온 동작(-30~-40℃)에 어려움이 있음1.3 LCD의 종류 및 특성디스플레이 형태에 따른 분류투사형(Projection) LCD 대면적 화상 디스플레이를 구현하기 위해 사용 광원을 2차원의 화상 정보를 이용하여 제어하여 공간상에 배치된 스크린에 투사, 고휘도의 영상이나 데이터 화면을 광학 장치를 이용하여 스크린에 확대 투사하여 대화면의 화상을 얻음직시형 LCD - LCD에서 나온 빛을 직접 보는 형태배면 투사형 (rear projection)전면 투사형(front projection)투과형(transmissive) - 백라이트를 이용하여 나온 빛의 세기를 LCD 패널에서 조절반사형(reflective) - 자연광 및 주변의 빛이 LCD 패널에서 반사되어 화상이 형성구 동 방 식 에 따 른 분 류Electrically Addressed LCD (전기적 구동) - 화소전극의 구동시 능동소자의 유무에 따른 분류수동 행렬(passive matrix) PMLCD - LCD에 쓰이는 액정에 따른 분류(1) TN-LCD (Twisted Nematic LCD) -twist 각이 상하기판사이에 90°차이를 갖는것 -단점 : 느린응답속도, 좁은 시야각, 사용온도 범위등(2) STN-LCD (Super Twist -ed Nematic LCD) -twist 각이 240°~270°로 인가전압에 따른 투과도가 급격히 변화됨(3) F-LCD (Ferroelectric LCD ) 강유전성 액정을 사용 가장 빠른 응답속도를 가짐(4) PD (Polymer Dispersed)-LCD - 액정의 유동성과 고분자 물질의 구조 및 복굴절성등을 활용하는 것능동행렬(active matrix) AMLCD(1) 2단자(Two Terminal)소자 LCDi) MIM(Metal-Insulator-Metal)-LCDii) Diode-LCD(2) 3단자(Three Terminal)소자 LCDi) a-Si:H TFT-LCDii) poly-Si TFT LCDiii) Cd-Se TFT-LCD 카드뮴-셀레늄(금속-비금속)Optically Addressed LCD(광학적 구동)Spatial Light Modulator : 광신호에 의해 LCD를 제어TN-LCD를 사용한 예 편광판 : 특정 방향으로 진동하는 빛만을 투과시키는 얇은 판- 이 판을 통과한 빛 : 편광 투과축 : 빛이 편광판을 통과하는 축 편광판은 한방향으로 된 투과축이 존재편광모드의 예 1. 원편파2. 타원편파3. 직선편파-수평편파4. 직선편파-수직편파수평편파만 통과하고 수직편파는 차단함수직편파만 통과하고 수평편파는 차단함전압을 가하지 않은 상태(0V) 편광판을 퉁과한 빛이 액정의 분자 배열을 따라 꼬여지면서 교차된 다른 편광판을 통과하게 되고 이때가 white상태 전압을 가하지 않은 상태에서는 빛이 통과함전압을 가한 상태(5V인가) 전계의 방향을 따라 액정분자가 일어서면서 편광판을 통과한 빛을 그대로 교차된 편광판에 전달시켜 빛은 편광판에 의해차단됨 전압을 가하면 빛이 차단되어 글자를 나타내게 됨- 전압을 선택적으로 인가하여 상, 하판의 전극 모양에 따라 원하는 도형 또는 문자를 표시 할 수 있다액정 패널(기본형)-Normal white{nameOfApplication=Show}
*실험을 통한 정류의 기본 원리 습득 McCabe-Thiele Method를 이용한 이론 단수 및 단 효율을 계산 최적 환류 비를 통한 실제 조업 조건의 이해 정류공정의 이해 및 운전 방법 습득*정류 (rectification) 공업적으로 가장 널리 쓰이는 기본적인 분리 법으로 어떤 액체를 증류하여 그 속에 섞여 있는 불순물을 없애는 일 환류 (return current) 정류탑에서 얻어진 증기를 응축시켜 얻어진 액체의 일부를 정류탑으로 되돌리는 과정*향류 (count-current) 두 물질을 반대 방향에서 서로 교차시켜 전달 현상을 유도하는 과정 McCabe-Thiele Method 이론 단수를 구하기 위한 계산법. 조작선과 평형 선을 교대로 이용하며 도식적으로 계단을 그려 나가는 방법이며 이 계단의 수가 이상 단수가 됨**다단식 연속 증류 실험장치(scp-135c)*1. 매스 실린더 100mL 2. 삼각 플라스크 100mL 3. 비중병 (굴절계) 4. 메탄올 20L 5. 증류수 10L 6. 초시계, 공학용 계산기, 20cm자1. 장치의 모든 벨브가 잠겨있는지 확인한다.2. 장치의 모든 스위치가 off로 되어있는지 확인한다.*3. 장치의 메인 스위치를 on으로 하고 각 지시계가 정상적으로 작동되는지 확인한다. 4. 공급액 탱크에 50mol% MeOH 20L를 만들어 넣는다.5. 재비기에 50mol% MeOH 4L를 만들어 넣는다. 6. 냉각수의 연결부위를 확인하고 이상 없을 시 응축기로 냉각수를 보낸다. (이때 냉각수 연결부위가 새는지 확인한다.)*7. 재비기를 1.8kW로 가열을 시작한다.8. 장치가 끓기 시작하여 응축액 받이에 응축액이 모이는 것을 확인하고 이때의 유량을 측정한다. 유량측정은 초시계와 매스실린더를 이용한다.화공실험 http://search.daum.net/search?t__nil_searchbox=btn w=tot sType=tot q=%B4%D9%B4%DC%BD%C4%BF%AC%BC%D3 http://km.naver.com/list/view_detail.php?dir_id=61801 docid=34413037{nameOfApplication=Show}
목적 이론 실험 장치 실험 방법 실험 예상 결과 참고문헌연속적인 아세트산 수용액과 분산상인 벤젠을 왕복식 행류 다단 추출탑으로 특정성분을 분리해내는 조작방법을 이해한다.액-액 추출법이란 -보통 비점이 접근해 있어 증류로는 분리가 불가능하거나 증류로의 분리시 성분의 파괴 초래하는 등의 경우 적절한 용매로서 분리하는 조작이다.용해도 곡선 : 대응선 및 상계점 - 액액추출에서는 추질, 원용매 및 추제의 3성분의 혼합비율에 의해 전부가 용해되어 균일한 액상을 나타내는 경우와 두 상으로 분리되는 경우가 있다.① 선택도(selectivity) 또는 선택성이 커야하고 추질에 대한 용해도가 크고 순추잔물 또는 원용매에 대한 용해도가 작아야 한다 ② 분배계수 (distribution coefficient)가 커야 한다. ③ 화학적으로 안정해야 한다.(화학반응이 일어나지 않는다.) ④ 추제의 회수가 용이해야 한다. (비점 및 응고점이 낮으며 부식성과 유독성이 적다.) ⑤ 물성이 적당한 것. 즉 추질과의 비중차가 클수록 좋다. 계면장력이 너무 크지도 작지도 않아야 한다.(1) 정삼각형 도표(2)직각삼각형 도표용매 A와 B사이의 분배계수 K는 실제 분배계수는 일정한 온도에서 평형상태에 있는 용매와 용질에 대한 (용질의 농도)/(가상의 부피)로 실험을 통해 구한다. (일정온도)Tacho meter구동 모터커버EXTRACTIONON TOWERPERFORATE PLATESPEED CONTROLLERCONTROL BOX계면 조절용 Valve삼각플라스크 200ml 뷰렛 50ml 분액깔때기 250ml Benzene, Acetic acid, 증류수, NaOH 페놀프탈레인 Abbe 굴절계용해도 곡선 작성 1. 150ml의 삼각플라스크에 뷰렛으로 10ml의 증류수와 5ml의 아세트산을 취하고, 25도의 항온조에 5분간 방치후 이 용액에 벤젠을 조금씩 넣어 혼탁한 백색이 생길떄까지 벤젠의 양을 구한다. 2. 위의 각각의 액에 5ml의 아세트산을 조금씩 가하여 혼탁한 백색을 제거하고 5분간 항온조에 방치한 후, 똑같이 벤젠을 한 방울씩 떨어뜨려 혼탁한 백색이 되는 양을 찾는다. 3. 이 조작을 행하면서 이떄의 조성을 구하고 굴절율을 측정한다.4. 150ml의 삼각플라스크에 뷰렛으로부터 20ml의 벤젠과 5ml의 아세트산을 취하고, 25도의 항온조에 5분간 방치 후 이용액에 증류수를 조금씩 넣어 혼탁한 백색이 생길 떄의 증류수의 양을 구한다. 5. 위의 각각의 액에 조금씩 가하여 혼탁한 백색을 제거하고 5분간 항온조에 방치한 후, 똑같이 증류수를 한방울씩 떨어뜨려 혼탁한 백색이 되는 양을 찾는다. 6. 이 조작을 행하면서 이떄의 조성을 구하고 굴절율을 측정한다.추출실험 1. Acetic acid와 benzene용액을 임의의 wt%(대략 10wt%)를 제조하고 굴절계로 정확히 acetic acid농도를 측정한다. 2. pump 1, 2의 유량을 고정시키고, 추출탑내의 pump 1로 위에서 아래로 중액를 채우고, 모터를 가동시켜 stroke velocity를 30rpm으로 조절한다. 3. pump 2로서 아래에서 위로 경액을 주입하고 level glass의 조절로서 계면을 안정하게 유지시킨 후 약 10분 후 중액 및 경액의 생산물 탱크에서 200ml의 시료를 채취한다.4.분액깔때기를 사용하여 받은 시료를 층 분리한다. 5.채취된 시료를 완전히 층 분리 후, 중액를 NaOH로 적정분석을 한다. 6.경액은 굴절계를 이용하여 측정한다. 7.위의 과정을 stroke와 유량을 변화시켜 가면서 반복 실험한다.1.벤젠기준시 3성분 질량분율(추출상)2.증류수기준시 3성분 질량분율(추잔상)벤젠-아세트산-물계의 삼각도표1. 임굉(任宏), 단위조작, 도서출판 신성, 1997, 서울, p196-206 2. 이근배 외 3명, 단위조작, 형설출판사, 1994, 서울, p238～242수고 하셨습니다{nameOfApplication=Show}
실험목적 실험이론 실험장치 실험방법 막분리의 장점 막분리의 단점 참고문헌에너지 소비가 적은 역삼투막을 이용해 무기물 (NaCl, CaCl2)를 분리하여 농도, 온도, 압력에 따른 분리 공정을 이해하고 장치의 조작 방법을 습득한다.배제도 R = 1- CP/CF CF =Feed의 농도 , CP=Permeated의 농도▶ 삼투현상이란 반투막을 사이에 두고 저농도의 용매가 고농도의 용액으로 이동하는 현상 ▶ 막 양측 용매의 화학 포텐셜이 같아지게 되면 용매의 이동은 정지되고 수두차 만큼의 삼투압차가 발생▶ 삼투현상이 일어날 때 고농도 용액 측에 삼투압차 이상의 압력을 가하게 되면 삼투현상과는 반대로 고농도 용액 측의 용매가 저농도의 용액 측으로 역류하는 것전도도계온도계전원 S/WBypass ValveFlowmeter permeateFlowmeter ConcentrateMembrane Outlet Valve50리터 원수저장탱크Membrane inlet P/GMembrane Outlet P/GMembrane Inlet Valve① 전원을 220V 10A 배선으로 연결된 콘센트에 연결② Feed Tank에 온도를 20℃로 맞춘 순수를 약 50ℓ정도로 채움 (Feed Tank의 물이 원활이 순환 되는가 확인)③ Feed Tank와 Low pressure pump를 연결되어 있는지 확인한다④ 모든밸브를 Maximum으로 열어놓는다. ⑤ Feed Tank의 콕크가 열려 있는지 확인한다.⑥ Low-pressure pump의 S/W를 올려준다⑦Feed Tank의 물이 원할이 순환되는가 확인한다.⑧ Micro-Filter Housing의 공기가 모두 배출되도록 Low-pressure pump를 가동한다. ⑨ 유량계를 보아 공기방울이 제거되었나 확인하고 Feed Bypass밸브를 닫아주면서 High-pressure pump를 가동한다.압력조절 ① Feed Bypass밸브를 완전히 닫아준다 ② Membrane Out 밸브를 서서히 닫으면서 원하는 압력으로 조절한다.① 전도도계를 표준용액과 보정한다. (Conductivity Manual 참고) ② 분석을 위해 전도도계의 Standard curve를 작성한다.③ NaCl을 사용하여 실험하는 경우, 농도를 10ppm에서 2000ppm까지 표준용액을 임의로 몇 개 만든 후 각각의 전도도를 측정한다. ④ 순수를 이용하여 압력 변화를 일정하게 (4,8,12,16 kg/cm2까지)주어 투과량을 측정한다1. 상 변화없이 연속 분리가 가능 2. 펌프작동에 필요한 전기적 에너지만 필요로한다. 3. 응축기가 필요하지 않다. (냉각수 불필요.) 4. 실온에서 운용가능1. dried solutes까지 얻기엔 제한점이 있다. 2. 순수한 하나의 물질을 얻기엔 많은 공정이 필요하다. 3. 막은 소모적이다. – 최적의 운영 조건이 수시로 변할 수 있다.•http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11 dir_id=110204 eid=uGFh9qrN7vQ8 4zfSurpM2jkPq6dQKMrW qb=uLe60Liu •http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11 dir_id=110210 eid=2v74Xq0XtIbWzfX XP4dO5UTubHcYeMLg qb=uLe60Liu{nameOfApplication=Show}
