단증류 결과보고서

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목차

Ⅰ. 실험목표
Ⅱ. 실험결과
Ⅲ. 실험고찰
Ⅳ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험목표
2성분계인 혼합액체를 단증류시험으로 조작방법을 익히고, 물질수지의 이론과 개념을 통하여 Rayleigh 식과 Raoult 식을 이해하도록 한다.

Ⅱ. 실험결과

Figure 1. 단증류 실험 조립

Figure 2. 수용액+비중병무게(ㄹ)

Figure 3. 둥근플라스크 빈 무게(ㅅ)

Figure 4. 빈 삼각플라스크 무게(ㅇ)

Figure 5. 둥근플라스크+수용액(ㅈ)

Figure 6. 둥근플라스크+잔류액(ㅊ)

Figure 7. 삼각플라스크+유출액(ㅋ)

단증류 실험결과를 계산하여 다음 [Table 1]과 [Table 2]에 값을 기입하도록 한다.
빈 비중병의 무게(g) 증류수+비중병 무게(g)
25.02(ㄴ)
14.62(ㄱ) 수용액+비중병 무게(g)
24.53(ㄷ)
Table 1. 수용액 밀도 결과정리표

비중병 부피 구하기
빈비중병 무게: 14.62g
증류수+비중병: 25.02g
V=(25.02-14.62)g/(0.99823 g/ml)=10.4184 [ml]
비중병에서 에탄올수용액 밀도 구하기
에탄올수용액+비중병: 24.53g
ρ=(25.02-24.53)g/(10.4184 ml)=0.0470 [g/ml]

<중 략>

Ⅲ. 실험고찰

이번에는 증류 공정 중 가장 간단한 단증류 실험을 진행함으로서 조작방법을 익히고, Rayleigh 식과 Raoult식을 이해하고자 하였다.
본 실험에서는 끓는점이 상대적으로 더 낮은 에탄올이 먼저 증발되어 냉각기를 거치며 삼각플라스크에 정제하여 높아진 조성의 에탄올을 관찰할 수 있었다. 이는 혼합물을 가열하면 휘발성이 낮은 것부터 디화하여 증기가 되고 증기를 응축시켜 액화하여 분리해내는 단증류의 원리와 부합되는 결과이다.
이는 이상용액에서 성립되는 Raoult의 법칙으로 증기압에 대한 대략적인 분석이 가능하다. 증류되어 모아진 유출액에서 P=P_A+P_B 인데 [Graph 2]를 확인하면 알 수 있 듯 잔류액의 전체 압력은 감소하고 유출액에서 전체 증기압은 증가할 것이라 예상할 수 있다.

참고 자료

“단증류”, 화공생물공학실험, 동국대학교 화공생물공학과, 62-69p
‘Raoult’s Law’, Jim Clark, Chemiguide, 2014