재결정 및 분별결정_결과레포트 A+

소개

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목차

1. Abstract

2. Experiment
(1) 실험 기구
(2) 실험 시약
(3) 실험방법

3. Result & Discussion
(1) Result
(2) Discussion

4. Conclusion

본문내용

본 실험은 붕산과 염화나트륨의 용해도 차이를 활용한 분별결정을 통해 각 용질을 분리하고 수득률을 계산하는 과정을 수행했다. 재결정과 분별결정의 개념 중 이번 실험에서는 분별결정만을 적용하였으며, 이는 서로 다른 용질의 용해도 차이를 이용해 원하는 물질을 석출하는 방법이다.

붕산과 염화나트륨 각각 20g을 증류수 100mL에 용해시키고, 용액을 80℃로 가열하여 균일하게 혼합한 뒤, 20℃까지 냉각시켜 온도에 따라 용해도가 크게 변하는 붕산을 먼저 석출했다. 냉각 후 감압 여과 장치를 사용해 붕산 결정을 분리하였으며, 이후 남은 용액을 가열해 증발시키는 방식으로 염화나트륨을 석출했다. 전체 용액의 1/5만을 추출해 염화나트륨 석출 실험을 진행하였으며, 이를 반영해 결과값을 계산했다.

실험 결과, 붕산의 수득률은 84.67%, 염화나트륨의 수득률은 133.73%로 나타났으며, 이론값과의 비교에서 특히 염화나트륨 석출 과정에서 큰 오차가 발생했음을 확인하였다. 이에 따라 붕산의 오차율은 15.32%, 염화나트륨의 오차율은 –33.73%로 도출되었다. 오차의 주요 원인으로는 급속 냉각으로 인해 결정화가 충분히 이루어지지 않은점과 결정화 과정에서 불순물이 유입되었을 가능성이 있다. 특히 붕산은 낮은 온도의 칠러를 사용한 급속 냉각으로 인해 결정화가 미흡하게 진행되어 이론값보다 낮은 수득률을 보였다. 반면, 염화나트륨의 경우 결정화 과정에서 불순물이 혼입되었을 가능성으로 인해 이론값을 초과하는 수득률이 도출된 것으로 보인다. 이 외에도 혼합물의 온도 및 부피를 측정하는 과정에서의 부정확성, 실험 중 용매와 용질의 유실을 충분히 고려하지 않은 가정 등이 실험 결과에 영향을 미친 주요 요인으로 판단된다.

오차를 줄이기 위해서는 냉각 속도를 조절하여 충분한 결정화 시간을 확보하고, 온도와 부피를 정밀하게 측정하며, 실험 과정에서 용매 및 용질의 손실을 최소화할 수 있는 방법을 도입해야 한다.

참고자료

· 단위조작이론및실험2_실험노트
· 재결정 및 분별결정_예비
· Chemical Reaction Engineering Octave Levenspiel John Wiley & Sons, Inc, 1999
· 안전보건공단 화학물질정보 MSDS