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[생명과학]genetically modified food

Although there has been a rapid economic development in recent years, as the world population continues to increase, it is undeniable that the problem of feeding everyone requires greater food production. Some scientific reports show that genetically modified foods (GMF), altered by selected gene in order to improve the quality of products and to increase yield, is the only way to solve the food shortage in the world. However, it is hard to say that GMF are the only solution because it is controversy to use genetic engineering for food with insufficient research about the dangers about that and there are other possible resolutions for that.

공학/기술| 2006.09.27| 3페이지| 1,000원| 조회(677)

유전자, GMF, 유전자 변이식품, MGfood

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[분별증류] 분별증류

유기업화학실험(분별증류)제 출 일 : 2004. 4. 121. Title : Fraction Distillation2. Theory : Liquid separation by fractional distillation is based on truth that there are more components than original liquid to vaporized stream when liquid mixture is vaporized partially. Boiling point that the stream is pure finally if evaporate again partially after condense new stream becomes vapor of low ingredient. Distillation that this method is simple by fabrication of once can have effect that like do several times apart.- Fractional distillation pipeBecause most of stream that stand vertically on flask that mixture to separate is filled and comes here are condensed, become to come back by flask. This pipe does stream that also rise and role that widen contact area between liquid that come back. In surface between stream and liquid Some of stream emits heat and condensation. Some liquid is Evaporation by the heat. That these process is continued while stream passes pipe and ingredient that volatility is big in top of pipe in top of pipe herewith is gathered3. Procedure1) Fractional distillation pipe useApparatus settingethyl alcohol & distilled water mixheatingmeasure & recognition2) Fractional distillation pipe use notexcepted fractional distillation pipe Apparatus settingethyl alcohol & distilled water mixheatingmeasure & recognition4. Apparatus & Reagents(1) Apparatusround bottom flaskmass cylindertripodalcohol lampwire nettingcondenserfractional distillation pipeclampthermometerstandcork(2) Reagents화학명화학식분자량녹는점(℃)끓는점(℃)Ethyl alcoholC2H5OH32.04-97.786.65Water(distilled)H2O18.01520100table.15. Result1) using Fractional distillation pipetable.2시간(분)온도(℃)부피(㎖)시간(분)온도(℃)부피(㎖)06201776.511.81721.2187612.42751.8197612.9375.52.42076.513.34763217513.95763.72273.514.46754.6237114.87764.9247315.18775.6257615.39776.3267815.510777278115.81176.57.62881.516.112778.2298416.313779308516.314779.5318616.41576.510.2328816.4167611graph.1 temperature of time increasinggraph.2 amount by time increasing2) Fractional distillation pipe use nottable.3시간(분)온도(℃)부피(㎖)시간(분)온도(℃)부피(㎖)078088311.81791.398413.1279352.6108514.1380.541186.515.54815.21286.516.45826.81388.517.46838.*************594.518.6graph. 3 temperature of time increasinggraph. 4 amount of time increasing6. Error & cause1) using Fractional distillation pipe물의 끓는점은 100℃로 에탄올의 끓는점 보다 높기 때문에 에탄올이 먼저 증류되어 나온다.▶ 에탄올의 끓는점 : 78℃▶ alcohol 99.9% => 15×0.999 = 14.985끓는점에 따른 증류 량 오차율=×100= 3.32%2) Fractional distillation pipe use not분별증류관을 뺀 단순증류에서도 에탄올의 증류를 볼 수 있지만 온도의 증가가 빨랐고 이로 인해 정확한 측정이 불가능 했다.▶ 에탄올의 끓는점 : 78℃▶ alcohol 99.9% => 15×0.999 = 14.985끓는점에 따른 증류 량 오차율=×100= 100%오차이유열손실에 의한 과열첫 번째 분별증류관을 사용한 실험에서는 오차율이 3.32%로 실험 장치 내에서 열손실이 이루어졌기 때문이다. 두 번째 관을 뺀 단순증류에서는 알코올램프로 적당히 온도를 조절해 주어야했는데 그러지 못하여 온도변화가 심하였고 과열되어 정확한 측정을 할 수 없었다.7. Discussion1) 공비혼합물(AZEOTROPIC MIXTURE)어떤 혼합물이 RAOULT의 법칙에 따르면 그의 비점 도표는 그림4 와 같은 형태가 될 것이다. 그러나 실제에 있어서 RAOULT의 법칙에 따르지 않는 혼합물이 많으며 그와 같은 상태로는 그림5,6과 같은 이상한 형상을 나타낸다. 이와 같은 비점도에 있어서 극소점, 극대점을 나타내는 혼합물은 일반적으로 공비혼합물 또는 정비점 혼합물(CONSTANT BOILING MIXTURE)이라하고 전자의 것을 최저 공비혼합물, 후자의 것을 최소 공비혼합물이라 한다. 이때 극치에 있어서의 조성을 공비 조성이라 하고 이것에 대응하는 평형온도를 공비점(AZEOTROPIC TEMPERATURE)이라한다. 이 공비조성의 용액은 비점(BOILING POINT)과 로점(DEW POINT)이 일치하며 또한 기-액의 조성이 같다.(Y=X) 즉 휘발도비 γ=1이 된다. 따라서 공비 혼합물이 이루어지는 계를 그대로 증류하면 두 성분을 분리할 수가 없다. 그러나 공비점은 외압에 의하여 그림7과 같이 이동되는 것이 보통이고 때로는 강압하여 소실되는 경우도 있다. 따라서 압력을 가하거나 감소하여 비점의 변화를 주거나 제3성분을 첨가하여 증류하면 목적을 달성할 수 있다.2) 단증류(simple distillation)일정량의 액체 혼합물을 가열하여 생긴 증기를 냉각기로 보내어 응축시켜 저비점성분이 풍부한 액체를 얻는 방법을 단증류(simple distillation) 또는 미분증류(differential distillation)라고 하며, 회분조작을 하므로 회분 단증류(simple distillation)라고도 한다. 단증류는 분리도가 나쁘므로 실험실 또는 소규모 공업에 이용된다. 단증류를 하는 동안에 증기의 조성은 계속 변하며 이 때 유출액의 양과 농도의 관계를 Rayleigh식으로부터 구할 수 있다.단일단에서의 회분증류에서는 액체로부터 증발한 증기는 곧 그와 접촉하고 있는 액체와 분리된다. 증발한 증기미분량은 남아 있는 액체와 평형에 이를 것이고 액체의 조성은 시간에 따라 변할 것이다. 그것은 생성한 증기와 접촉하고 있는 액체보다 언제나 고휘발성 성분이 더 많기 때문이다.기-액 평형의 2 성분계를 단증류 할 때 어떤 순간에 증류기에 남아있는 액량을 L, 그의 한성분의 조성을 x, 또 유출액의 조성을 y라 하면 미소시간 내에 dV가 유출하게 되고 증기가 응축기내에 묻어 있는 양을 무시하여 손실이 없다고 가정하면 아래와 같은 물질수지 식을 얻을 수 있다.3) 분별증류(fraction distillation)분별증류라 불리는 휘발성 액체의 분리는 총괄성의 또 다른 실제적 응용이다. 본질적으로는 휘발성 액체들의 혼합물을 끓인 후, 그 증기들을 응축시킨다. 라울의 법칙에 따르면 더 큰 증기 압력을 가진 휘발성이 더 큰 성분의 증기가 점점 더 많아지기 때문에, 응축된 증기에도 그 성분이 점점 더 늘어나게 된다. 그래서 부분 정제가 일어나는 것이다.가령 물과 알코올이 반반씩 섞여 있다고 하자. 알코올이 더 낮은 온도에서 끓는다면 임의의 온도에서 알코올이 물보다 더 잘 증발한다. 그래서 일대일 혼합물의 위에 증발되어 있는 기체상태의 알코올과 물의 비율은 항상 알코올이 더 많게 마련이다. 만약 이 증기들만을 모아서 액체로 만들고, 그 액체에서 증발하는 기체들만을 다시 모아서 액체로 만들고 하는 작업을 반복하면 휘발성이 더 큰 액체만의 성분으로 정제가 이루어질 수 있다.

자연과학| 2005.06.12| 9페이지| 1,000원| 조회(912)

분별증류, 증류, 단증류, 공비혼합물

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[친핵성치환반응 브롬화 n-프로필] 브롬화 n-프로필

유기업화학실험(친핵성의 치환반응:브롬화 n-프로필)1. Title : n-propyl Bromide2. Theory : 탄소와 할로겐의 결합은 극성 결합이며, 할로겐화 알킬의 할로겐 치환 탄소는 부분 양전하를 갖는다. 이것은 할로젠 이온의 전기 음성도 때문인데, 할로겐 이온이 전자를 끌어당기기 때문에 할로겐 치환 탄소는 부분 양전하를 갖게 된다.결과적으로 이 탄소는 음이온 또는 최외각에 비공유 전자쌍을 가진 화합물에 의해 공격받기 쉬어진다. 이것을 치환반응(substitution reaction)이라 한다.그중에서 친핵체에 의해 일어나는 반응을 친핵성 치환 반응(nucleophile subtitution) 이라 하는데 친핵체는 대개 양성에 이끌리기 때문에 루이스 염기 이다.Sn2 반응이란 친핵체가 할로겐 치환 탄소를 공격하는 동시에 붙어 있던 할로겐이 떨어지는 반응을 말한다. 먼저 친핵체가 할로겐이 결합되어 있는 탄소를 공격하면, 새로운 결합이 형성되는 동시에 C - X 결합이 끊어진다. 반응물이 생성물로 변화하기 위해서는 반응물과 생성물에 비해 높은 위치에너지를 갖는 중간 상태를 거쳐야만 하는데 이것을 전이상태라 한다. 전이상태가 두가지 입자를 포함하고 있기 때문에 Sn2 반응에서 2는 이분자 반응을 뜻한다.Z- + RX [Z…R…X]- ZR + X-3. ProceduresettingNaBr 9.0g + H2O 50㎖refrigerationn-Propyl alcohol 6.0㎖ addrefrigerationH2SO4 1㎖ addHeatingdistillation ( 70℃~80℃ )dipropyl ether eliminate ( H2SO4 add )pure bromide n-Propyl + CaCl2distillationcollection (1-bromo Propane)① Melt 2% AgNO3 2㎖ in 95% ethyl alcohol + 1-bromo Propane② acetone + 1-bromo Propane4. Apparatus & Reagents(1) Apparatusround bottom flaskseparatory funneltripodalcohol lampwire nettingcondenserdistillation headstandclampthermometer adapterthermometer(2) Reagents화학명화학식분자량녹는점(℃)끓는점(℃)sodium bromideNaBr927551390sulfuric acidH2SO49810.4317silver nitrateAgNO3156212acetoneCH3COOH58.08n-Propyl alcoholC3H7OHtable.17. Discussion⑴ 치환반응 (substitution reaction)=>탄소와 할로젠 원소 사이의 결합은 극성이며, 이 탄소는 비공유 전자쌍을 가진 화학종에 의해 공격받기 쉽다.---> 공격을 받아서 유기화합물의 원소나 이온, 원자단이 다른 것으로 바뀌는 변환을 일컫는다.①친핵체(Nucleophile)는 대부분 음이온이고, 비공유전자쌍을 가지고 있다.=>양전하를 띠는 부분(positive center)을 공격한다.--->루이스 염기로 작용한다.(전자쌍을 제공하기 때문에)--->브뢴스테드-로우리 개념의 약염기이면서 강한 극성을 띤 친핵체는 치환반응을 잘한다.②이탈기(leaving group)=>탄소원자에 결합된 모든 치환될 수 있는 기를 지칭한다.--->할로젠 원소는 매우 약한 염기이기 때문에 좋은 이탈기이다.(약염기니까 이것과 결합하면 강산, 강산은 나누어 지기 쉽다)---실제로는 F-는 강한염기이므로 이탈기로 쓰이지 않고, 염소, 브롬, 요오드가 많이 쓰인다.=> RF < RCl < RBr < RI 이 순서로 반응성이 증가한다.--->원자반지름 증가.Sn2 반응=>2분자(Bimoleculer)가 치환반응에 관여하는 것. 주로 할로젠화 메틸과 1차 할로젠화 알킬 등이 강한 친핵체와 이 반응을 한다.⑴ Sn2 의 입체화학과 반응 메카니즘.①한번에 일어난다.(one-step)=>새로운 결합이 형성되는 것과 C-X 결합이 끊어지는 것이 한꺼번에 일어난다.②전이상태=>위 그림에서 대괄호 안에 있는 상태가 전이상태 또는 활성화착물(activated complex)상태이다. 높은 퍼텐셜 에너지를 가지며 반응물로도, 생성물로도 될 수 있다.=>전이상태에서는 종전에 SP3 결합이 SP2 결합으로 , 다시 SP3결합으로 돌아가는 일시적 재혼성화를 나타낸다. 전이상태에서는 3개의 평면 SP2결합과 p궤도함수를 사용하는 두 개의 반쪽 결합을 갖는다.③Walden 반전(Walden inversion)=>우산이 뒤집어지는 것 같은 배열의 반전④입체 이성질체 성질도 바뀐다.(R--->S...)⑤친핵체 공격시, RX의 뒤쪽을 공격해야 반응이 일어나는 이유는?=>분자궤도 쪽으로는 비어있는 시그마 반결합 궤도쪽으로 결합을 시도하는데, RX 결합을 끊고 들어가는것보다, X의 반대쪽의 시그마 반결합 궤도에 결합을 시도하는 것이 더 안정하므로.=>VSEPR 이론으로는, 전이상태를 이룰 때, 5개의 리간드가 결합을 시도한다. 이때 가장 안정한 구조는 삼각 쌍뿔 구조이기 때문에 뒤쪽으로 공격을 시도하는 것이 더 쉽게 결합을 형성한다.⑵에너지 변화=>옆 도표에서와 같이 활성화 착물에 이르게 하는 활성화 에너지가 필요하다. 초기 상태가 반응물의 평균에너지고, 뒤쪽 약간 내려간 부분이 생성물의 평균에너지이며, 이 두 에너지 간 차이가 바로 엔탈피 변화량 ?H인 것이다.⑶반응속도론적 관찰--->2차 반응이다.=>반응속도식 : V Sn2 = k[RX][Nu]

자연과학| 2005.06.12| 5페이지| 1,000원| 조회(1,117)

친핵성치환반응, 브롬화n-프로필, n-프로필 알콜

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[실험보고서] 녹는점 측정

1. Title : 녹는점 측정2. Theory : 녹는점이란 일정한 압력에서 고체상인 물체가 융해되어 액체상과 평형을 유지할 때의 온도로 물질의 특성중 하나이다. 이를 측정하는 가장 쉽고 보편적으로 측정하는 방법은 모세관법인데 극소량의 물질만으로 이 물질의 성질이나 순수도를 결정하는데 이용한다. 순수한 결정성 유기물질은 보통 선명한 녹는점을 가지거나 대단히 좁은 온도범위를 갖는데 이와 같이 선명한 녹는점을 얻으려면 모세관의 직경을 작게 하거나 시료를 잘 부수어 꽉 채우고 가열속도를 느리게 한다. 녹는점 측정시 기름중탕을 사용하는데 이때 너무 빨리 가열하면 중탕온도가 온도계보다 더 뜨겁기 때문에 더 넓은 녹는점 범위를 나타내기 때문이다.3. Procedure(1) 아세트아닐라이드의 녹는점 측정① 비커에 끓는점이 높은 기름을 1/3정도 채운다.②모세관의 한쪽 끝을 알코올램프로 가열하여 막는다.③결정법실험으로 정제한 아세트아닐라이드 결정을 작게 가루로 만들어 모세관 에 소량 넣는다.④모세관 끝을 온도계 수은주에 인접하도록 테이프로 고정시킨다.⑤부착한 온도계와 모세관을 기름을 채운 비커에 넣고 가열한다.⑥온도가 녹는점에 가까워지면 중탕을 저어주며 가열속도를 줄인다.⑦아세트아닐라이드의 녹기시작한 점과 다 녹은점을 측정하여 온도를 기록한다.(2) 미지시료의 녹는점 측정①위의 실험과 같이 모세관의 한쪽 끝을 막고 모세관에 미지의 시료를 넣는다.②모세관을 온도계에 부착하고 중탕에 넣어 가열한다.③가열속도를 줄여가며 시료가 녹는지 관찰하고 녹기시작하면 다 녹을 때까지의 온도를 측정하여 기록한다.④측정 온도로 미지시료를 찾아본다.(3) 혼합물의 녹는점 측정①2개의 시료를 몰 조성을 다르게 하여 4가지로 만든다.②4개의 시료를 한쪽 끝이 막힌 모세관에 넣어 온도계에 부착하고 중탕한다.③천천히 가열하여 중탕하면서 녹는점을 측정하여 온도를 기록한다.4. Apparatus & Reagents(1) Apparatusbeakertripodalcohol lampthermometercapillary tube(2) Reagentstable.1화학명화학식분자량끓는점녹는점AcetanilideCHNHCOCH135.17304℃113~115℃Cinnamic acidCHCOOH122.13205℃120~121℃Benzoic acidCHO148.16300℃132~133℃5. Result(1) 아세트아닐라이드 녹는점 측정table.2횟수녹는점(℃)1105~1062112~1133115~116평균111.16아세트아닐라이드 녹는점 이론값: 114.3℃오차율=(114.3-111.5/114.3)×100=2.45%(2) 미지시료의 녹는점 측정table.3횟수시료A 녹는점(℃)시료 B 녹는점(℃)1118~122130~1322119~122129~1323119~121130~132평균120.16130.83미지시료 A의 녹는점 : 118.7℃~121.6℃ =>미지시료 A는 벤조산일 것이다.벤조산 녹는점 이론값 :120℃~121℃오차율= (120.5-120.2/120.5)×100=0.25%미지시료 B의 녹는점 : 129.6℃~132℃ =>미지시료 B는 신남산일 것이다.신남산의 녹는점 이론값 : 132℃~133℃오차율=(132.5-130.8/132.5)×100=1.28%(3) 신남산과 벤조산혼합물의 녹는점 측정몰 조성벤조산20%신남산80%벤조산40%신남산60%벤조산60%신남산40%벤조산80%신남산20%녹는점9(℃)90828891(4) 녹는점을 측정하는 이 방법에서 가능한 오차들을 기술하여라.① 중탕속도가 빨라서 온도차를 정확히 측정하지 못할 수 있다.② 시료의 양이 모두 일정하지 않거나 모세관에 들어간 시료들의 꽉 찬 정도가 다를 수 있다.(5) 녹는점을 정확히 정의 하여라.고체가 액체상태와 평형에 있을 때의 온도.(6) 실험식과 분자식을 정의하여라.분자식은 화합물 안에 들어있는 분자의 종류와 수를 나태내고 실험식은 분자식과 비슷하지만 분자의 수를 가장 간단한 정수비로 나태낸 것이다.(7) A,B,C로 표시한 세 시험관에 백색 고체 유기물이 들어 있다. 각 시험관에 들어 있는 물질은 149~150℃에 녹았다. 세 시험관의 내용물이 같은 화합물인지 또는 아닌지를 어떻게 결정하겠는가?실험에 오차가 생겼을 경우를 생각해보고 A,B,C를 더 중탕하여 완전히 액체로 만들어 이들을 냉각시켜 어는점을 측정해 본다.A와B의 내용물은 같으나 C와는 다르다면 결과는 어떻게 될 것인가?C가 혼합물이어서 녹는점이 낮아져 A,B와 같은 녹는점을 갖게 되었을 것이다.6. Error & Cause우리 조는 아세트아닐라이드에서 2℃정도 차이가 났지만 대체로 실험값과 이론값이 일치하였다. 오차의 이유로는 녹는점 측정에서 3개의 모세관에 시료를 넣어 한꺼번에 중탕하였는데 이때 모세관에 모두 같은 양의 시료가 들어가지 않았다. 또 기름으로 중탕을 할 때 90℃정도부터는 1분에 2~3℃가량 증가하도록 했어야 했는데 온도조절에서 약간의 오차가 생긴 것 같다. 또 시료의 가루가 작을수록 오차가 작아진다고 했는데 저번 재결정실험에서 정제한 아세트아닐라이드의 결정이 컸거나 불순물이 포함되었을 수도 있다.7. Discussion공융혼합물 (eutectic mixture)공융혼합물이란 같은 성분의 합금이나 혼합물 중에서 최저 온도에서 융해하는 혼합물이란 뜻으로 공융이라는 말은 녹는점과 같은 의미를 갖는다. 또는 용액에서 동시에 석출하는 2종 이상의 결정혼합으로 함께 녹는 혼합물이라고도 한다. 이 공융혼합물이 생기는 온도를 공융점이라고 한다. 또는 함께 녹는점이라고도 한다. 불변계의 공융혼합물 에서는 일정하지만, 1변계 또는 다변계의 공융혼합물에서는 온도의 일정한 범위 내에서 변화한다.

자연과학| 2005.06.11| 5페이지| 1,000원| 조회(1,982)

녹는점측정, 공융혼합물, 모세관녹는점측정

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[녹는점측정] 증류에의한 녹는점결정

유기업화학실험(녹는점 측정)학 번 : 200310830이 름 : 이 겨 라과 목 명 : 유기 공업화학 실험담 당 교 수 : 우 제 완제 출 일 : 2004. 4. 91. Title : Distillation and Determination of Boiling Points2. Theory :Certain liquid that contact to space loses a little molecule and forms stream in surface. If space was closed, stream reaches fixed equilibrium pressure called steam pressure. Size of steam pressure differs according to temperature with liquid kind. Become stream because more molecules drop as it is High temperature and steam pressure rises finally. Liquid boils if steam pressure becomes same atmospheric pressure and temperature of this time is bubble point at atmospheric pressure. Tube well that move on the cold surface that stream and condenses into liquid is called distillation and can measure liquid boiling point passing mercury of thermometer while stream reduces. Temperature will be fixed while distill if it is pure material, but there is change in case of it is mixture. Finally, boiling point includes more substance thaquefactionmeasure & recognition(2) Distillation of keroseneDistillation flask keroseneHeatingrefrigerationliquefactionmeasure & recognition4. Apparatus & Reagents(1) Apparatusround bottom flaskerlenmeyer flasktripodalcohol lampwire nettingcondenserdistillation headstandclampthermometerstandwater double boilercork(2) Reagents화학명화학식분자량녹는점(℃)끓는점(℃)chloroformCHCl119.38－63.561.2kerosene...170-280℃table.15. Result(1) 클로로폼의 증류시간(분)온도(℃)시간(분)온도(℃)1271330.22271430.6327.21530.9427.21631528.***************************************30.511302330.512302430.2table.2graph.1(2) 케로센의 증류시간(분)온도(℃)시간(분)온도(℃)**************************34154.515*************1****************************************************28.5table.3graph.26. Error & Cause(1) chloroform이론값 : 61.2℃실험값 : 31℃오차율 : 31 -61.2 ×100 = 49.346%61.2(2) Kerosene이론값 : 170～280℃실험값 : 128.5~164℃오차율 : 158.6-225 ×100 = 29.511%225① 클로로폼을 중탕하거나 케로센을 가열하는 동안 외부로 열손실이 있었다.② 액체를 빠르게 가열하여 온도변화가 심했고 이때 액체 내부에서 주위의 액체를 밀어내 기포가 생기면서 압력이 높아졌다.(케로센의 증기를 측정할 때 케로센의 끓는점위치가 변했다.⑤ 냉각기의 연결부위가 잘 연결 되지 않았기 때문이다.7. Discussion분별증류와 증류탑의 원리석유 정류탑은 일종의 분별증류 공정을 수행하는 장치라 할 수 있다. 분별증류란 완전한 석유 및 휘발유가 만들어 지기 전에 원유의 끓는 점 차이를 이용한 것인데 이 말은 원유라는 유기액체는 사실은 여러 다양한 성분들이 들어 있다는 것이며 이 각각의 고유 성분은 저마다의 다른 끓는 점 즉, 비등점을 지니고 있다는 것이다.엄밀히 말하면 휘발유란 일반적인 석유제품을 보다 고급의 유기화합물 액체성분으로 다시 한번 바꾸는 과정이라 생각해도 된다. 액체의 비등점 차이는 그 성분을 결정하는데 또는 특정 성분이 무엇인가를 찾아내는데 매우 중요한 물성 (물리적 성질)이 된다.석유 정류탑을 refinery tower 또는 refining tower 라고 하는 이유도 미세하게 또는 정밀하게 구분 또는 걸러낸다는 의미가 있기 때문이다.분별증류를 fractional distillation이라고 하는 데 이 역시 석유의 여러 다양한 복합 성분들을 그 비등점을 이용하여 각기 다른 성분으로 재분류 한다는 의미가 기본의미입니다. 이 높은 금속성 철재 탑을 종종 현장에서는 column이라고도 지칭합니다. 우리말로 하면 기둥이 되는 셈이다.그런데 이 증류와 분리의 과정은 수차례의 증류조작을 반복하는 것이 통상적이 예이며 이 과정에서 온도 이외에 압력 역시 매우 중요한 분별증류에서의 물리적 성질이 된다. 단순히 온도가 높고 낮음에 의해서만 아니라 얼마간의 압력 차이에 따라 이 들 각기 다른 혼재된 성분들이 끓어서 상 방향으로 올라가기도 또는 중간에 응축되어 아래로 내려가기도 하기 때문이다.이 높은 기둥의 상단 부분은 압력이 어떨까? 분명 탑의 하단보다 낮게 된다. 또 그 중간 부분은 중간 부분대로 압력의 차이가 나게 되고 이 밀폐된 탑 안에는 수 십 개 이상의 트레이라 불리는 일종의 응축 칸막이가 단계적으로 층층이 들어서 있어서 이 트레이를 응축된 액체성분이 아래로 흘러내리는 구조로 또는 기체가 포함된 물질을 다른 탑으로 보내어 또 다른 과정을 반복해 거치기도 한다. 이러한 과정에서는 취급물질이 모두 액체 또는 매우 위험한 폭발, 가연성의 기체성분이기 때문에 화재 및 폭발이 정유공장에서의 제1 안전요건이 되기도 합니다. 작년 2003년에 전국적으로 크게 일어난 일련의 정유소 폭발 사건은 이러한 위험성 을 단적으로 보여주는 사례이다. 그리고 일단 사고가 나면 대개는 대형의 사고와 막대한 재산과 인명의 피해, 환경문제 등을 수반시키는 혹독한 결과를 가져다주기도 한다.재정리하자면 석유 정류탑은 끓는점의 차와 압력을 이용하여 석유 및 원유의 액체 혼합물 을 대규모로 그리고 효율적으로 분리, 조작 처리하는 일종의 산업용 분별 증류관의 일종이라 보면 된다.석유정제법원유의 증류제유공정은 각국의 사정이나 또는 제유소에 따라 다른데, 가장 일반적인 제유공정은 다음과 같다. 우선 원유로부터 수분이나 각종 불순혼합성분을 제거한 후 상압증류에 의해 증류 가스ㆍ나프타ㆍ등유ㆍ경유 등의 각 유분으로 분별하면, 유출되지 않은 끓는점이 높은 유분은 상압잔유로 남는다. 원유의 이러한 상아증류조작을 토핑(topping)이라 한다.원유는 파이프식 가열로(pipe steel)속의 파이프안을 고속으로 통과하면서 35。C정도로 가열된 후 정류탑 하단으로 분사하여 보내진다. 정류탑은 강제의 높은 탑으로 탑 안에는 수십단의 트레이(tray)가 있는데, 높은 트레이일수록 온도가 낮아 끓는점이 낮은 성분일수록 상단의 트레이에서 응축된다. 트레이의 구조는 포종형ㆍ밸브형 등이 있는데, 현재는 밸브형 트레이가 일반적이며, 이에는 응축액을 막기 위한 밸브형의 뚜껑이 있는 다수의 라이저(riser:구멍)가 있다. 정류탑 하단에서 올라오는 기름증기는 라이저를 통과하여 밸브를 올리고, 트레이에 있는 응축액을 빠져 나간다. 이 기체접촉으로 각 트레이에는 그 높이에 따라 끓는점 범위가 다른 유분이 응축하여 연속적으로 정류가 진행된다. 탑 안에서 응축외지 않은 증류 가스 및 최저 끓는점 유분인 나프타는위)는 대체로, 경질 나프타 약25~100。C, 중질 나프타 약80~200。C, 등유 약150~270。C, 경유 약200~350。C, 중질경유 약300~350。C, 상압잔유 약350。C이상이다. 이처럼 각 분별증류 온도는 일정하지 않으며, 원유의 종류, 각 제유소의 생산계획 등에 따라 각 제품규격에 적합한 범위 내에서 적당히 조정된다.그런데 정류탑의 측류에 의해 수득되는 등유ㆍ경유 등의 중간유분은 트레이에서 계속 낮은 끓는점 성분의 증기와 접촉하고 있었기 때문에 그 일부는 용해되어 있다. 그대로는 정류가 불완전하므로 이들은 일단 스트리머(stripper)를 통과시켜 수증기를 없애고, 낮은 끓는점에서 녹는 성분을 증발시킨 후 이것을 그 윗단의 트레이로 보낸다. 이 조작을 스트리핑(stripping)이라 한다. 원유의 상압증류로 사용되는데, 일부는 감압증류 되어 윤활유ㆍ아스팔트ㆍ파라핀왁스 등으로 제조된다.잔유의 증류를 이렇게 감압 하에서 하는 것은 그대로 고온에서 증류하면 열분해 되기 때문인데, 일반적으로 수은주 10~100mm정도의 감압이 쓰인다. 감압증류장치는 감압계통이 부속되어 있는 것 외에는 원유의 상압증류장치와 유사하며, 주요부는 파이프식 가열로와 감압정류탑으로 구성되어 있다.감압하의 각 성분의 끓는점이 저하하는 점을 제외하면, 정류의 원리는 상압증류와 동일하다. 이때에는 탑정에서 감압경유(중질경유), 탑 측으로부터는 트레이의 높이에 따라 3~4유분의 각종 점성도의 윤활유분이 유출하고, 탑 저로부터는 아스팔트가 추출된다. 탑 층류의 각종 유분은 상압증류의 경우와 똑같이 스트리퍼를 통과하는 스트리핑 과정을 거친다. 또한 윤활유의 제조 외에 접촉분해원료유로서의 감압경유의 분취나 중유의 간접탈황법의 앞 단계 처리로서도 잔유의 감압증류가 이루어진다.이상 원유의 상압증류 및 잔유의 감압증류에 의한 분별증류로 모든 연료유ㆍ윤활유 등의 소재가 얻어지며, 이것들을 다시 정제공장에 보내어 각종 석유제품을 제조하게 된다.8. 연습문제(1) 끓는점이란액체가 끓기 시작하는 온한다.

자연과학| 2005.06.12| 10페이지| 1,000원| 조회(388)

녹는점, 증류법, 증류에의한 녹는점측?, 분멸증류

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