[단위조작이론및실험 A+] 단증류

소개글

[단위조작이론및실험] 세번째 실험입니다.
[단증류 실험]

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목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
단증류 실험 장치의 조작법을 이해하고, 에탄올-물 20wt%, 40wt% 이성분계 용액을 제조하여 단증류 실험을 진행하였다. 실험 후 잔류액과 유출액의 조성을 측정하여 에탄올 양을 측정하였고 손실량을 계산하였다. 실험 결과 값을 Rayleigh 식에 의해 계산한 계산 값(이론 값)과 비교하여 오차율 및 오차의 원인을 알아보고, 손실량을 줄일 수 있는 방법에 대해서도 분석해보았다.

2. Experiment
(1) 시약 제조

※ 20wt% 에탄올 수용액 300ml 제조.

밀도표를 이용하여 20℃20 wt% 에탄올 수용액 밀도를 찾으면 0.9666g/ml.
필요한 용액의 g은

94.5 % 에탄올 : xg
증류수 : (290.592-x)g
에탄올의 질량 수지식을 세우면,

물 229.091g, 에탄올 61.501g 필요
본 실험에 사용한 20wt%, 40wt% 에탄올 수용액은 Ethyl alchol 94.5%와 증류수를 섞어 제조하였다. 계산 과정은 다음과 같다.

Figure 1. 20wt% 에탄올 수용액 제조

Figure 2. 40wt% 에탄올 수용액 제조

※ 40wt% 에탄올 수용액 300ml 제조.

밀도표를 이용하여 20℃40wt% 에탄올 수용액 밀도를 찾으면 0.9352g/ml.
필요한 용액의 g은

94.5 % 에탄올 : xg
증류수 : (280.56-x)g
에탄올의 질량 수지식을 세우면,

물 118.7556g, 에탄올 161.8044g 필요

(2) 실험 장치

리비히냉각기
유출액 채집
Heating mantle
온도계

Figure 3. 단증류 실험장치

(3) 실험 방법
① 20, 40wt% 에탄올 수용액 제작 후, 비중병을 이용하여 밀도를 측정한다.
→ 비중병 겉면에 쓰여진 부피는 정확한 것이 아니므로, 반드시 증류수를 이용하여 비중병 부피를 먼저 측정하여야 한다.
② 조제한 에탄올 수용액 200ml를 비등석이 2~3개 들어있는 증류 플라스크에 넣고, 가열과 동시에 냉각수를 통과시킨다.

참고 자료

단위조작 입문, 박창호 外 4名, 지인당, 2001, p175~185.
American Institute of Physics Handbook, P 2-142, Table 2N-5, McGraw-Hill, New York, 1957 (에탄올 밀도표 참조.)