[공학]삼성분계 상태도

소개글

삼성분계 상태도 실험 레포트 입니다.

목차

실험제목
실험목적
실험원리
시약 및 기구
실험방법

본문내용

▶상률과 상태도
물질계-하나 또는 몇 개의 물질의 집합이 독립하여 한 상태를 이루는 것
상-계 안에서 다른 부분과 명확한 경계로 구분되고 그 내부는 물리적, 화학적으로 균일하게 되어 있는 계의 부분
상률-계의 에너지를 변화시키지 않고 그 값을 독립적으로 자유로이 변화시킬 수 있는 정도를 규정한 법칙
Gibbs의 상규칙(Phase rule)에 따르면 온도, 압력, 농도만이 평형에 영향을 미친다면 자유도 F는 다음과 같이 표시된다.

P+F=C+2

P (phase) : 주어진 계에서 존재하는 상의수
F (degree of freedom) : 자유도
C (component) : 계 내의 성분의 수

3성분 계에서는 변수가 F=3-P+2=5-P이다. 계가 하나의 상으로만 되어 있다면 계를 나타내는 데에는 네 개의 변수가 필요하고, T, p, x1, x2의 네 개를 택하면 편리하다, 이러한 계들을 3차원적으로 완전하게 나타내는 것은 불가능하며, 2차원적으로는 더욱더 불가능하다. 따라서 일정한 온도와 압력 하에서 그 계를 나타내는 것이 일반적이다. 그러면 변수는 F=3-P가 되어 그 계는 2개의 변수를 가지므로 평면상에 쉽게 나타낼 수 있다. 온도와 압력을 고정시키게 되면 남아 있는 변수는 x1+x2+x3=1이라는 관계식을 갖는 조성 변수 x1,x2,x3이다. 이들 중 어느 두 개를 명시하면 나머지 변수가 정해진다.
이제 삼성분계의 상평형도를 살펴보자. 꼭짓점은 각각 100% A, 100%B, 100%C를 나타낸다. AB와 평행한 선은 C의 퍼센트를 나타내고, AB선 위에 있는 모든 점은 0%C를 갖는 계를 말한다. 삼각형의 각 변에 수직으로 그은 선의 길이는 그 변의 반대쪽 꼭짓점에 있는 성분의 퍼센트를 나타낸다. 이러한 수선의 길이의 합은 항상 100%로 취한 삼각형읜 HV이와 같다. 이러한 방법에 의해 3성분계의 어떤 조성이라도 삼각형 내의 한 점으로 나타낼 수 있다.

참고 자료

G. J. Shugar and J. T. Ballinger, “Chemical Technicians’Ready Reference Handbook”, 3rd ed., McGraw-Hill, New York
http://enc.daum.net/dic100/viewContents.do?&m=all&articleID=b10b1935a