확산계수(결과)

소개글

확산계수(결과)

목차

실험제목
실험방법
실험결과
실험토의
참고서적

본문내용

실험방법
실험은 40℃의 항온조에 세 개의 관을 담근 뒤 각각에 Acetone, Methanol, Ethanol을 넣고 각 30분 마다의 높이 변화를 측정하는 비교적 단순한 과정으로 이루어 졌지만 측정에 세심한 주의가 필요하다. 그리고 정지 공기층을 통한 확산계수를 측정하는 것이기 때문에 에디 확산이나 벌크 확산은 없다고 분자 확산만이 있다고 가정하였다.
1. 항온조에 물을 채우고 온도를 40℃로 유지한다.
2. 30cm 정도의 한쪽 끝이 막힌 유리관 3개를 준비하고 항온조에 담근 뒤 cetone, methanol, ethanol 을 수면에 잠길 높이만큼 채운다.
3. 각 관의 상부 높이를 잰 뒤(Cathetometer이용) 관 벽에 묻은 측정 물질이 모두 흘러내릴 정도의 시간 동안 기다린다.
4. 어느 정도 시간이 지난 뒤 위로부터의 정확한 깊이를 측정 기록

실험토의
이번 실험은 아세톤과 메탄올 에탄올의 확산계수를 측정해 보는 실험이었다. 실험 당시의 조건에서 이론값을 찾는 데 어려움이 있어 아래 참고자료와 비교를 해보면, 20℃에서 에탄올보다 메탄올의 확산계수가 더 큰 것을 알 수 있다. 실험에서 얻은 계산결과에서 음의 부호를 무시한다면, 계산한 결과 값 역시 메탄올의 확산계수가 에탄올보다 더 크다는 것을 알 수 있다.
이론값 데이터를 구할 수 없었지만 이번 실험에서도 오차의 발생은 불가피한 것이라 생각한다. 첫째로 그 이유를 항온조에서 찾을 수 있다. 항온조의 온도가 안정화되는데 많은 시간을 필요로 하여 실제 실험에서는 항상 일정한 온도를 유지할 수 없었다. 실험이 진행되는 과정을 모두 관찰 할 수 없었기 때문에 온도가 항상 세물질의 끓는점 아래로 유지되었다고 장담할 수는 없다. 둘째로 실험실 조건을 생각해 볼 수 있다. 실험실의 온도와 주변 환경을 이번 실험에서처럼 비교적 장시간동안의 유지가 필요하다면, 그를 완벽하게 실행한다는 것은 불가능 하다. 또, 기체의 확산을 돕기 위하여 메스플라스크 위로 흘려보내는 비활성기체도 실험 종료 시까지 일정하게 유지시킨다는 것은 무리가 있었다.

참고 자료

1. James R. Welty, Charles E. Wicks, Robert E. Wilson, and Gregory Rorrer, 2001, Fundamentals of Momentum Heat and Mass Transfer, 4th ed., John Wiley and Sons, 431-434
2. J. D. Seader, and Ernest J. Henley, 1998, Separation Process Principles, 1st ed., Wiley, 101-109
3. http://cheric.org
4. 대기공학 , 동종인 , 신광출판사