기체확산계수 결과

소개글

기체확산계수 결과

목차

1. 실험목적
2. 이론
◆ 확산(Diffusion)
◆ 확산 법칙
◆ 질량이 다른 두 물질의 확산 속도
◆ 그레이엄의 확산 속도의 법칙
◆ 확산운동 지배방정식
◆ 확산계수 (diffusion coefficient)
3. 실험장치
4. 실험방법
5. 실험결과 및 토의
6.참고문헌

본문내용

1. 실험목적
기체의 확산현상을 이해하고 기체의 확산계수를 구하는 방법을 습득하기 위해서 Stefan 확산 cell을 이용하여 공기나 질소중의 methyl alcohol, acetone의 기상 확산계수를 측정하고 문헌 값이나 각종 추산 식에 의한 계산 값과 비교해 보자.

2. 이론
◆ 확산(Diffusion)
혼합물을 통해 각 성분이 밀도 차이나 농도 차이와 같은 물리적 자극에 영향을 받아 물질을 이루고 있는 입자들이 스스로 운동하여 액체나 기체 속을 분자가 퍼져 나가는 현상이다. 즉, 유체 분자의 임의 운동이나 혼합에 의한 질량의 이동을 말한다. 미시적 관점에서 분자확산(molecular diffusion)은 유체 분자의 임의 방향으로의 브라운운동에 의해 발생한다. 거시적 관점에서 유사한 종류의 물입자의 운동이 난류에 의하여 발생하는데 이를 난류확산(turbulent diffusion)이라 부른다. 확산의 가장 보편적인 원인은 확산 성분의 농도기울기에 있다. 농도 기울기는 농도가 같아지게끔 농도 기울기를 없애는 방향으로 성분을 이동시킨다. 확산 성분을 고농도 쪽에 계속해서 공급하고 저농도 쪽에서 제거하면서 농도 기울기를 유지하면, 확산 성분은 정상상태의 흐름을 갖게 된다. 이것은 여러 물질전달 조작의 특성이다.
예를 들면, 물과 접촉하고 있는 소금 결정은 물과 소금의 계면에서는 소금의 농도가 높고, 계면에서 멀어지면 소금의 농도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 또, 암모니아수가 들어있는 암모니아수 병뚜껑을 공기 중에 열어 두면, 그 주변에서는 암모니아수가 발생하여 냄새가 고약하나 멀리 떨어져 있는 곳에서는 냄새가 덜 나고, 시간이 지나면 거의 모든 곳에서 거의 같은 정도로 냄새를 맡을 수 있게 되는데, 이것이 바로 확산에 의한 현상이다.
물이 담겨져 있는 컵에 잉크를 한 방울 떨어뜨리면 시간이 지남에 따라 잉크가 퍼져 나가 섞이면서 물 전체가 균일한 색을 나타내게 된다.

참고 자료

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☞ 단위조작 “Unit Operations of Chemical Engineering” 6th ed : McGraw-Hill
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☞네이버 구글 엠파스 인터넷 참조
☞ 화공단위조작 서명교, 송주영, 최용희 역, 대웅출판사
☞ “Unit Operations of Chemical Engineering". 7th edition,
Warren L. Mccabe 외 2명, McGraw-hill Korea