소개글
"35% 에탄올 단증류"에 대한 내용입니다.
목차
1. 단증류 실험
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론
1.2.1. 증류의 원리
1.2.2. 단증류의 개념
1.2.3. Rayleigh 식
1.2.4. 물질 수지 식
1.3. 실험 방법
1.3.1. 실험 기구
1.3.2. 실험 시약
1.3.3. 실험 절차
1.4. 실험 결과
1.4.1. 혼합용액, 잔류액, 유출액의 물성 및 조성 분석
1.4.2. Rayleigh 식을 이용한 이론값 계산
1.4.3. 실험값과 이론값 비교 및 오차 분석
1.5. 실험 고찰
2. 참고 문헌
본문내용
1. 단증류 실험
1.1. 실험 목적
2성분계 시료로 단증류를 행하고 원리를 이해하는 것이 이번 실험의 목적이다. 실험결과를 Rayleigh의 식에 의해 계산하고, 단증류 실험장치의 조작법을 이해하는 것도 이번 실험의 목적이다.""단증류 실험은 2성분계 액체 혼합물을 가열하여 생성된 증기를 냉각시켜 저비점 성분의 액체를 얻는 과정이다. 이 실험을 통해 증류의 원리와 단증류의 개념, Rayleigh 식과 물질 수지식을 이해할 수 있다. 또한 단증류 실험 장치의 조작법을 익히는 것도 실험의 주요 목적이다. 즉, 2성분계 시료를 대상으로 단순증류를 수행하여 각 성분의 분리 및 농축 정도를 확인하고, 실험 결과를 이론식을 통해 분석하는 것이 이번 실험의 목적인 것이다.""
1.2. 실험 이론
1.2.1. 증류의 원리
증류는 액체 혼합물의 다양한 성분을 분리하는 방법이다. 이는 액체 위상과 증기 위상에서 성분의 분포가 달라지는 것을 이용한다. 모든 구성 성분은 두 위상에 모두 존재한다. 증기 위상은 액체 위상에서 성분이 기화됨으로써 만들어진다. 증류에 의한 성분의 분리를 위해서는 증기의 조성이 액체의 끓는점에서 평형상태에 있는 액체의 조성과 다르다는 것이 기본 조건이다. 즉, 액체 혼합물을 가열하면 더 휘발성이 높은 성분이 선택적으로 기화되어 증기가 되고, 이를 응축시키면 휘발성이 높은 성분이 분리될 수 있다. 증류는 암모니아-물 또는 에탄올-물과 같이 모든 구성 성분의 휘발성이 상당히 높은 용액과 관련이 있다. 반면 소금과 물의 용액은 물만 기화되므로 증류에 적합하지 않다.
1.2.2. 단증류의 개념
단증류는 일정량의 액체 혼합물을 가열하여 생긴 증기를 냉각기로 보내어 응축시켜 비점이 낮은, 즉 휘발성이 큰 액체를 얻는 가장 간단한 증류 방법이다.""
이 공정에서는 끓는 액체로부터 형성된 증기가 이 계에 의해 한 번에 제거되어진다. 이 증기는 액체보다 더 휘발성이 높기 때문에 남아 있는 액체에서 이 성분은 점점 줄어든다. 공정의 마무리에서 증기가 되지 못한 액체는 바닥 생성물(bottom product)로 제거되어진다.""
따라서 단증류에서는 증기의 조성이 계속 변화하며, 이 때 유출액의 양과 농도의 관계를 라일리(Rayleigh) 식을 이용하여 계산할 수 있다.""
1.2.3. Rayleigh 식
Rayleigh 식은 단증류 실험에서 얻어지는 실험 결과를 이론적으로 구하기 위해 사용된다. 단증류에서는 끓는점의 차이를 이용하여 저비점 성분과 고비점 성분을 분리하게 되는데, 이때 Rayleigh 식을 통해 단증류 과정에서 액상의 조성과 유출액의 양을 이론적으로 예측할 수 있다.
Rayleigh 식은 다음과 같이 유도된다. 단증류를 시작한 후 어느 시점에서 증류기 내 액량을 W(kg·mol)라 하고, 저비점 성분의 몰분율을 x라고 하자. 이때 증기 중 저비점 성분의 몰분율은 y이다. 이후 dW만큼 증류되면 유출액 중 저비점 성분의 양은 y·dW가 되고, 증류기 내 남은 액량은 (W-dW)(kg·mol)이며 이때 저비점 성분의 몰분율은 (x-dx)가 된다. 따라서 다음과 같은 물질 수지가 성립한다.
W...
참고 자료
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https://blog.naver.com/PostView.nhn?isHttpsRedirect=true&blogId=release&logNo=50094947851
뮴로그, 단증류 실험값 Rayleigh레일리 식_유도과정, 2023.04.03.
https://blog.naver.com/dbfla4633/222144750816
김가네김밥 가오동 맛집, 에탄올, 2023.04.03.
https://blog.naver.com/yslee8721/221844922153
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