증류(Distillation)

소개글

증류

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험장치 및 시약
4. 실험과정
5. 실험결과
6. 토의 및 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
증류는 화학물질의 분리를 위하여 가장 많이 사용하는 분리공정이며, 이론으로 배운 증류(distillation)의 기본원리를 실험을 통하여 확인하고 실험결과를 분석하는 것이 목적이다. 본 실험을 통하여 reflux ratio에 따른 product 조성의 변화, McCabe-Thiele method를 이용한 이론 단수의 계산 및 단효율 계산을 수행한다.

2. 이론
증류는 휘발성인 분석물을 비휘발성인 방해물질들로부터 분리하는데 널리 사용된다. 하나의 흔한 예로 질소 분석물들을 다른 화학종들로부터 분리할 때 질소를 전환시켜 암모니아로 만들고 이 암모니아를 염기성 용액에서 증류하는 방법을 들수 있다. 다른 예로서는 탄소를 이산화탄소의 형태로, 황을 이산화황의 형태로 분리하는것 등이 있다.
실제로, 증류란 두가지 주요 방법중의 어느 한가지 방법으로 이루어진다. 첫 번째 방법은 분리할 액체 혼합물을 끓이고 여기서 생긴 증기가 다시 응축하여 액체(응축물)로 된 다음 다시 증류솥으로 되돌아가는 일없이 증기를 만들어 내는 방법이다. 그러므로 이 경우에는 환류가 없다. 두 번째 방법은, 응축물의 일부가 응축기로 다시 흘러가는 도중에 증기와 잘 접촉할 수 있는 조건하에서 증류솥으로 되돌아가는 방법이다. 이 방법들 중 어느 것이나 연속공정 또는 회분공정으로 시행될 수 있다.

<중 략>

이번 실험으로 distillation에서 reflux ratio가 커질수록 분리가 잘 된다는 것을 확인하였다. reflux ratio가 0.8125일 때 McCabe Thiele method를 이용하여 이론단수를 구하였다. Product의 메탄올 조성은 0.87이고 Bottom의 메탄올 조성은 0.103이며 문헌값을 이용하여 평형곡선, 정류부 곡선, 원료공급선을 그은 뒤 정류부 곡선과 원료공급선의 교점과 를 지나는 탈거부 곡선을 긋는다. 그리고 이론단수를 구한 결과 약 6단이 나왔다.

참고 자료

환경인을 위한 분석화학 실험/박승조 외 3명/도서출판 동화기술/2002/432
단위조작 7판/Warren L. McCabe 외 2명/한국맥그로힐/2005/559~611