Simple Distillation

소개글

Simple Distillation 결과보고서입니다.

목차

Ⅰ. 목적
Ⅱ. 이론
Ⅲ. 실험장치
Ⅳ. 실험 준비물
Ⅴ. 실험방법
Ⅵ. 결과 및 고찰

본문내용

1. 목적

2성분계를 시료로 하여 단증류를 행하고 단증류의 의의를 이해한다.
실험결과를 Rayleigh의 식으로 계산치와 비교해 본다.


2. 이론

일정량의 혼합물을 증류기에 넣고, 열을 가해 비등시켜 발생하는 중기를 응축기로 냉각시켜 유출액을 얻는 증류방법을 단증류(simple distillation), 또는 미분증류(differential distillation)라 한다.
이 때 혼합물 중의 휘발성 물질이 증발함에 따라 증류기에 남아 있는 용액의 양과 조성은 계속 변화하는데 이론적으로는 이들 관계를 다음과 같이 구할 수 있다.
단증류를 시작한 후의 어떤 순간에 증류기 내의 액량을 W[kg-mol], 저비점 성분의 몰분율을 x 라 하면 증류기 내에는 (W)(x)의 저비점 성분이 있게 된다. 이때 액과 평형상태에 있는 증기 중의 저비점 성분의 몰분율을 y라고 하자. dW 만큼 증류되었다고 하면 유출액 중의 저비점 성분의 양은 (y)(dW)이며, 증류기 내에 남은 액량은 (W - dW)[kg-mol]이며, 이것의 몰분율은 (x - dx)가 되므로 증류기 내에 남은 저비점 성분의 양은 (W - dW)(x - dx)[kg-mol]이 된다. 따라서 총괄 물질 수지식은 (12-1)식과 같다.

(1)

(1)식에서 2차 미분항을 무시하고 정리하면 (2)식과 같이 나타낼 수 있다.

(2)

최초의 증발기내 액량 W1으로 부터 단증류 후의 증발기내 액량 W2, 이에 따른 액의 조성변화 x1으로 부터 x2까지 적분하면 (3)식과 같다.

(3)

(3)식을 Rayleigh 식이라 한다.
여기서 원료에 대한 유출액량의 비를 유출률 β라 하면 (12-4)식과 같이 정의 된다.

(4)

따라서, (3)식을 (5)식과 같이 나타낼 수 있다.

참고 자료

없음