단위조작이론및실험2_단증류_예비

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
(1) 증류(Distillation)
(2) 단증류(Simple distillation)
(3) 돌턴의 법칙(Dalton’s Law)
(4) 증기압(vapor pressure)
(5) 라울의 법칙(Raoult’s Law)
(6) Rayleigh Equation
(7) 휘발도&비휘발도

3. 실험 기기 및 시약
(1) 실험기기
(2) 실험시약

4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
단증류 실험의 목적은 단증류 실험장치의 조작법을 이해하고 이성분계 단증류 실험을통해 시간에 따른 유출액의 조성 측정과 회분조작으로 단증류의 원리를 이해할 수 있다. 또한, 실험을 통해 얻어지는 값은 Rayleigh식의 값과 비교를 통해 분석해볼 수 있다

2. 바탕 이론

(1)증류(Distillation)
끓는점 차이를 이용하여 혼합물을 분리하는 방법으로, 액체,혼합물을 증류를 통해 순수한 액체 물질로 얻을 수 있고, 액체 물질의 순도를 조절할 수 있다.
증류는 장치와 가열 방법에 따라 가열 증류,분별증류, 감압증류, 증기증류 등으로 나눌 수 있으며, 단순증류는 말 그대로 액체를 기화하였다가 냉각기에 넣어 응축시키는 과정을 반복하는 증류 방법이다. 두 종류 이상의 액체 혼합물인 경우에는 분별 증류기를 이용하여 액체마다 가지는 다른 끓는점을 이용하여 고순도의 액체 혼합물을 얻어내는 방법이다. 분자 간의 인력이 강한 화합물들은 끓는 점이 매우 높기 때문에 단순증류나 분별증류만을 이용하기 어려워 압력을 낮추어 끓는점을 낮춘 후 증류해주는 방법을 감압증류라고 한다.
실험에서 증류를 위해 사용하는 장치는 Figure1과 같다. 둥근 플라스크 안쪽에 용액을 넣고 알코올 램프를 이용하여 가열해준다. 액체가 가열되어 끓는점에 도달하면 기체로 기화되고, 플라스크 안의 기체가 많아지면, 기화된 물질이 이동하여 리비히 냉각기 속의 관을 지나게 된다. 냉각기내부에는 계속해서 차가운 물이 흐르고 있기 때문에 가열되어 올라온 뜨거운 기체와 차가운 물이 냉각기 유리관벽 을 기준으로 열교환이 일어나게 된다. 여기서 뜨거웠던 기체의 온도가 열교환으로 인해 내려가, 다시 차가워지고 액화가 일어나며 액화된 액체는 관을 지나 삼각 플라스크로 모이게 된다.
실험에 있어서 가장 주의해야 할 부분은 리비히 냉각기에 물을 넣어주는 방향이다.

참고 자료

단위조작이론및실험2_실험노트
J.M Smith, '화학공학열역학 7판‘, Mcgraw Hill, 2010, 297~316page
고용식’단위조작‘신학 출판사, 2001,50~70page
안전보건공단 화학물질 정보MSDS
Tistory_소박한실험노트-종합편_단위조작실험┃단증류
돌턴의 부분 압력의 법칙
네이버_대한화학회_화학백과_증기압
두산백과_두피디아_증기압내림
네이버블로그_라울의법칙(이상용액,양의편차,음의편차)
화학대사전_휘발도
Tistory_홍루이의 다함께 차차차_화공기사 실기 작업형(단증류실험)