연속식 미분 반응기를 이용한 알루미나 담채로 한 PT촉매

소개글

연속식 미분 반응기를 사용하여 알루미나를 담체로 한 PT촉매 상에서 벤젠의 기상 수소화반응의 반응차수, 활성화 에너지 및 반응속도 상수를 얻는다. 미분반응기로 농도 또는 분압의 함수로서 반응속도를 구하고 다양한 k값으로부터 활성화 에너지 Ea를 계산하는 실험입니다.
촉매 실험이면서 결과레포트 입니다^^

목차

1. 요약
2. 서론
3. 이론
4. 실험방법
5. 결과
6. 토의
7. 결론
8. 참고문헌

본문내용

1. 요약

이 실험의 목적은 연속식 미분 반응기를 사용하여 알루미나를 담체로 한 PT촉매 상에서 벤젠의 기상 수소화반응의 반응차수, 활성화 에너지 및 반응속도 상수를 얻는다. 미분반응기로 농도 또는 분압의 함수로서 반응속도를 구하고 다양한 k값으로부터 활성화 에너지 Ea를 계산할 수 있다.
실험 시 반응의 주생성물은 시클로 헥산이었다. 시클로헥산은 벤젠의 수소화 반응으로부터 생성되며, 두 물질의 반응을 통해 생성되는 생성물의 양이 적기 때문에 비가역반응은 무시할 수 있다. 이것은 미분반응기에서는 농도구배가 없다고 가정하였기 때문이다. 그리고 실험전에 전처리를 했는데 이는 반응물의 양이 극히 적기 때문에 피크가 안정될 때까지 기다리는 과정이다.
실험으로 인해 온도가 상승함에 따라 반응 속도 상수의 값이 증가함을 알 수 있었다. 화학반응 속도론에 의하면 반응속도는 온도에 따라 증가한다. 왜냐하면 반응속도상수와 온도는 다음과 같은 의존성이 있기 때문이다.
*온도와 반응속도: Arrhenius 방정식
ⓐ 온도가 증가하면 반응속도 증가
ⓑ 온도가 내려가면 반응속도 감소 → 음식을 냉장고에 보관
* 높은 온도에서는 활성화에너지를 넘을 수 있는 충분한 에너지를 갖는 분자의 수가 많아짐
* 높은 온도에서는 속도상수가 증가하기 때문에 반응속도가 빠르다
벤젠의 수소화 반응을 통해서 구한 반응차수는 0.944로 1차 반응에 가까운 것을 알 수 있었고, 반응속도 상수는 0.5680 이었다. 세가지의 온도에서 k값의 변화들을 살펴 볼 수 있었고 활성화 에너지는 42.306kJ/mol 로 계산할 수 있었다.
이 실험을 통해서 반응속도는 온도만의 영향을 받는 온도만의 함수임을 알 수 있었다.

참고 자료

①http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110204&eid=ONTt5aZkLJxmyTXAjR1kvbuNoK6a0XEr
②http://100.naver.com/100.nhn?docid=147531
③http://www.escinfo.com/science/matter2/matter3_main.htm#반응속도%20영향 %20요인
④http://www.tgedu.net/student/go_chemistry/chapter4/gas/gas_8.html
⑤반응공학(동화서림) P42~45 P49~51