Esterification 결과레포트

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목차

1. 이론적 배경

2. 실험 방법

3. 실험 결과
1) 이론적인 평형상수
2) 실험적인 평형상수

4. 실험 결과에 대한 분석 및 고찰
1) 평형상수의 오차 요인
2) Capillary column과 Packed column
3) FID(Flame Ionization Detector)와 TCD(Thermal Conductivity Detector)

5. 결론

6. Reference

본문내용

1. 이론적 배경
산과 알코올이 반응하여 에스터( RCOOR')를 형성하는 것을 에스테르화 반응이라고 한다. 알코올의 탄소와 산소 결합은 그대로 유지된 채, 카복실산의 아실기가 알코올의 수소원자 대신 결합된 형태이 다. 2EHA는 에스테르화 반응을 통해 합성된다. 2-ethyl ehxanol(2EH)이 acrylic acid(AA)와 반응하 여 2EHA와 물을 생성한다. 반응은 60℃이상의 온도에서 진행되며, 황산 또는 Amberlyst15 촉매를 사용한다. 2-Ethylhexyl Acrylate는 접착제, 종이 처리제, 보호 코팅제, 플라스틱의 단량체에 쓰이는 수성 페인트 제제로 쓰인다. 가교제로도 사용된다. 화학반응에서 정반응 속도와 역반응 속도가 서로 같을 때, 반응물의 농도와 생성물의 농도가 일정하게 되어 반응이 정지한 것처럼 보이는 화학 평형을 평형반응이라고 한다.

< 중 략 >

4. 실험결과 분석 및 고찰
1) 평형상수의 오차 요인
실험을 통한 평형상수와, 이론식을 통해 계산한 평형상수에는 큰 오차가 존재했다.

반응에 있어서, condensor가 증기압으로 인한 loss를 잡아주었지만 이것이 완벽하지 않으므로 오차 가 발생하였을 것이다. 반응물인 2EH와 Acrylic acid가 모두 반응했다는 가정과 달리 실제로 모두 반응하지 못했을 수도 있다.
촉매는 활성화에너지를 변화시켜 반응속도를 빠르게 한다. 실험과정에서 촉매의 일부가 반응기 내부 에 맺혀 있는 액체로 인해 벽면에 붙어 mixture에 들어가지 못하였는데 이 때문에 반응속도가 충분 히 빨라지지 못해 이도 오차요인의 하나가 될 수 있다.
이론식을 통해 계산한 평형상수의 경우, 우리가 사용한 식과 같은 단순식은 여러 가정에 의해 실제 상황을 단순화하여 실제 반응을 정확히 표현하지 못한다. 비열의 경우 온도에 따라 변화하는데 이를 상수라고 놓고 온도에 대해 적분하였으며, circulator 온도를 반응기 내부 온도라 가정하고 이를 사 용하였는데 이 값이 정확하지 않을 수 있다.

참고 자료

화공생명공학실험2 매뉴얼
이관영 교수님 반응공학 강의자료
https://blog.naver.com/sungjinena/221803377135
https://blog.naver.com/houself/110102771996
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1275782&cid=40942&categoryId=32251 6
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6124651&cid=60409&categoryId=67305#TABLE_O F_CONTENT2
R. Wang, H. Qin, J. Wang, H. Cheng, L. Chen, Z. Qi. Reactive extraction for intensifying 2-ethylhexyl acrylate synthesis using deep eutectic solvent [Im:2PTSA], Green Energy & Environment.(2020)
S.Y. Chin, M.A.A. Ahmad, M.R. Kamaruzaman, C.K Cheng. Kinetic studies of the esterification of pure and dilute acrylic acid with 2-ethyl hexanol catalysed by Amberlyst 15.(2015)