[화학공학실험] 단증류실험 Report

목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 계산식
4. 실험장치
5. 실험기구 및 시약
6. 실험방법
7. 실험결과
8. 고찰
9. NOMENCLATURE
10. REFERENCE

본문내용

◎ 실험 목적
· 이성분계 단증류 실험을 통한 단증류 실험장치의 설치,조작법 이해한다.
· 회분조작으로서 단증류의 원리 확인한다.
· 시간에 따른 유출액,잔류액의 부피,질량을 측정하여 비중을 계산 하고 액상과 기상의 조성 을 구한다.
· 실험결과를 Rayleigh식에 대입하여 상대휘발도 값을 계산한다.

◎ 이론
* 실험원리
순수한 액체를 충분한 열로 가열하면 액체의 온도와 함께 증기압도 증가한다. 증기압이 대기압과 같아지면 액체의 내부에서 기포가 발생하면서 끓는 현상이 나타나고, 액체가 모두 기화할 때까지 액체의 온도는 일정하게 유지된다. 액체의 끓는점은 압력에 따라 달라지며, 대기압이 1기압일 때의 끓는점을 정상 끓는점이라고 한다.
그러나 끓는점이 서로 다른 두 가지 액체를 혼합한 용액을 가열하면 대부분의 경우 끓는 현상이 나타나더라도 용액의 온도는 계속 증가한다. 따라서 가열하면서 액체의 온도의 변화를 관찰하면 혼합물과 순물질을 쉽게 구별할 수 있다. 한편 혼합물을 가열할 때는 끓는점이 낮은 성분이 더 쉽게 기화하기 때문에 용액과 평형을 이루고 있는 기체에는 휘발성이 큰 성분이 액체에서보다 더 많이 들어있게 된다.

끓는점이 와 (>)인 두 가지 액체를 혼합하였을 때 이상적인 혼합물의 조성과 끓는점 사이의 관계를 나타낸 것이다. 위쪽의 곡선은 기체 혼합물의 몰분율과 끓는점 사이의 관계를 나타내고, 아래쪽의 곡선은 액체 혼합물의 몰분율과 끓는점 사이의 관계를 나타낸다. 끓는점이 높은 B 성분을 더 많이 포함하고 있는 용액을 끓여서 기화시키면 끓는점에서 기체의 조성은 수평선 M이 위쪽 곡선과 만나는 점에 해당하는 가 되어 끓는점이 낮은 A 성분이 액체에서보다 더  많아지게 된다. 그래서 용액으로부터 기화한 기체를 모아서 다시 액화시키면 처음의 액체보다 휘발성이 큰 성분이 더 많이 들어 있는 혼합물이 얻어진다.

참고 자료

두산백과사전 EnCyber & EnCyber.com
사용설명서 MODEL : SVE - 600C (삼진유니캠)
Unit Operations of Chemical Engineering 7/E (S/C) - McCabe, Smith, Harriott| McGraw Hill (663~736 , 738p)
화학공학실험 (2) 강의노트 (2~14p)
J. M. Smith, 화학공학열역학, McGraw-Hill, 6th edition. (333~371p)
http://www.chem.pusan.ac.kr/general/6/Theory/