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[결과] 기액평형

저작시기 2010.04 |등록일 2010.04.12 워드파일MS 워드 (doc) | 13페이지 | 가격 300원

소개글

[결과] 기액평형

목차

없음

본문내용

기-액 평형의 이론
일정한 압력 하에서 혼합 용액을 일정한 온도로 증발시키면 혼합 증기와 평형을 이루는데, 그 관계는 아래와 같다.
단증류의 원리
단증류는 일정량의 혼합 액체를 증류 용기에 넣고 열을 가하여 끓이고, 발생하는 증기를 응축기로 냉각시켜 유출액을 얻는 가장 간단한 증류 방법을 말한다. 이때, 혼합 용액 중의 휘발성 물질이 증발함에 따라 증류 용기에 남아 있는 용액의 양과 조성은 계속 변하게 되는데, 이론적으로 이들의 관계를 다음과 같이 구할 수 있다.
기-액 평형 관계를 이미 아는 2성분계를 단증류할 때, 어떤 순간에 증류기에 남아 있는 액량을 L, 그의 휘발 성분의 조성을 x, 또 유출액의 양을 V, 그 유출액의 조성을 y라고 하자. 짧은 시간 안에 증발된 양은 유출액과 같으므로, 다음과 같은 물질 수지식을 얻을 수 있다.
또, 휘발 성분에 대한 수지식은 다음과 같다.
위 두 식에서 dV를 없애고 변수 분리 하면,
이 식을 적분하여 아래와 같은 식을 얻는다.
여기서 1과 2는 각각 초기 및 종료 조건을 표시하고 있다. 이 식은 2성분계의 단증류식 또는 레이라이식 이라고 부른다.
메탄올-물계의 기액 평형 곡선 (x-y곡선)에서 의 관계를 구할 수 있다. 임의의 을 과 에 대한 값, 즉 를 적분하면 다음식과 같다.
따라서 위의 식들로부터
⑴L₁, L₂, x₁을 알 때 다음 식에 의하여 L₂를 구할 수 있다.
⑵L₁, L₂, x₁을 알 때 다음 식에 의하여 I₂를 구한다.
x 대 I 곡선을 이용하여 x₂를 구할 수 있다. 또, 일정 시간동안 유출되는 양을 V, 평균 조성을 라 하면,
따라서,
이다.
실험방법
장치의 준비 작업
⑴ 전원을 220V 10A상당의 용량으로 배선된 콘센트와 연결한다.
⑵ 냉각수 연결
① 응축기에 공급되는 냉각수는 상수도를 사용하도록 한다.
② 수도꼭지와 응축기의 하단에 있는 호수 Nipple에 알맞은 호수를 연결하고, Bend로 단단하게 체결한다.
③ 수도꼭지를 서서히 열면서 응축기에 냉각수를 공급하여 준다.
장치의 작동 순서
⑴ 증류 용기에 혼합 용액을 주입한다.
① 혼합 시료를 약 800ml 조제한다.

참고 자료

최신화학공학실험 ,숭실대학교출판부, 남영우교수
실험 보조자료
실험수행자료 , 삼진유니캠, 김영일
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