이성분 용액의 온도-조성 상도표 결과

소개글

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목차

1. 실험 결과
2. 토의 및 해석
3. 참고문헌

본문내용

이번 실험은 이성분 액체 혼합물 (binary liquid mixture)의 One-phase solution에서 two-phase solution으로의 상전이 현상을 알아보기 위하여 온도와 조성의 함수로서 상 분리가 일어나는 것을 관찰하였다. 실험에서 사용된 이성분 액체 혼합물로는 cyclohexane과 methanol을 사용하였다. 두 화합물은 각각의 성질이 달라 상온에서는 섞이지 않는 상태로 존재한다.
이번실험은 이성분 액체 혼합물을 가열을 통해 하나의 상을 만들었다가 다시 냉각시켜 두 개의 상으로 상분리가 일어날 때 산란되는 레이저 빛을 관찰하는 실험이었다. 이번실험은 단일성분의 3가지의 상이 아닌 서로다른 화합물의 액체-액체의 상전이 현상으로 온도가 어떤 영향을 미치는지 생각 할 수 있었다.
실험에서는 Cyclohexane의 몰분율이 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95%인 methanol-
cyclohexane의 이성분 용액을 준비하여 test tube에 넣어 항온조 내에 넣고 온도계와 레이저를 설치해 가열을 해주었다. 이때 test tube에 들어있는 용액은 항온조에 전부 담기도록 넣어 열이 전체적으로 전달이 되도록 해주며, 유기용매의 휘발성과 methanol이 끓을 수 있기 때문에 입구를 파라 필름으로 살짝 막아주고 진행했다. 각각의 몰분율에 대해서 두 개의 상에서 하나의 상이 되었을 때의 온도를 측정하여 transition
temperature을 구했으며, 냉각을 시켜 레이저 빔이 스크린에 보이지 않는 두 개의 상이 될 때의 demixing temperature를 각각 구하였다. 실험에서 상의 분리로 인해 레이저 빔이 산란되는 것을 관찰할 수 있었고 이번실험에서 얻은 transition temperature와 demixing temperature의 그래프를 다음과 같이 그릴 수 있다.

참고 자료

이공학도를 위한 물리화학/자유아카데미/R.chang and Jonh W, Toman, Jr 외 5명
물리화학 실험서/ 이성분 용액의 온도-조성 상도표
<그림1> 출처/https://en.wikipedia.org/wiki/Lower_critical_solution_temperature / 폴리머-용매 혼합물 그래프