기-액 평형 [결과]

소개글

기-액 평형 결과 보고서 입니다.

목차

1. 실험 방법
2. 실험 결과
3. 실험에 대한 고찰

본문내용

1. 실험 방법

① 비중병을 깨끗이 세척하고 건조한 후 무게를 잰다.
② 에탄올과 물 혼합물을 500ml 정도 boiler에 넣는다.
③ 표준 에탄올 0, 30, 60, 100 volume%를 비중병에 넣고 질량을 측정한다.
④ 비중병의 무게에 따른 에탄올의 조성을 기록한다.
⑤ 표준 곡선을 찾는다.
⑥ Boiler안의 용액의 조성을 구한다,
⑦ 80℃에서 84℃까지 기액평형 데이터를 얻기 위해 80℃까지 올리면서
혼합용액(liquid)과 응축액(vapor)의 질량을 비중병을 이용해 측정한다.
⑧ 표준 곡선을 이용하여 wt% 조성을 구한다.
⑨ Mol%로 구한다. 이것을 주어진 평형도와 비교한다.

2. 실험 결과

① 비중병을 깨끗이 세척하고 건조한 후 측량한다.
② 임의의 EtOH와 물의 혼합물 500ml를 boiler에 넣는다.
③ 표준(EtOH 0, 30, 60, 100 vol%)을 비중병에 넣고 측정한다.

<중 략>

이러한 오차의 원인으로는 먼저 이번 실험에서 25ml의 응축액을 얻는 과정에서 응축액의 온도를 EtOH와 물의 끊는점 사이의 83℃에서 계속 일정하게 유지 시켜주어야 하였으나 온도가 변함에 따라 25ml의 응축액 중 83℃이전에 기화가 되어 기체가 된 성분들이 존재하여 기-액 평형 조성에 영향을 끼치게 되었다. 또한 적정 온도가 될 때까지 혼합되어있는 액체를 회전을 시켜 서로 증발되는 조건이 같게 해 주어야 하나 그대로 두고 가열만 하였기 때문에 특정 성분, 특히 끊는점에 도달하지 못한 물이 적정온도 이전에 일부 증발되게 되어 기-액 평형 조성에 영향을 미치게 된 점도 오차의 원인으로 들 수 있다. 결론적으로 이번 실험에서 사용한 공정인 증류는 온도 조절이 굉장히 중요한 공정이어서 공정에 알맞은 온도를 일정하게 유지하면서 진행해야 균일한 조성과 높은 분리도를 얻을 수 있으나 이번 실험에서는 온도 조절이 상당히 어려웠던 관계로 일정한 온도로 조절하지 못한 점이 오차의 원인으로 발생하였다.
또한 질량을 측정하는 과정에서도 오차가 발생할 수 있었다. 실험에서 응축액의 mol%를 구하는 과정에서 비중병의 질량을 측정하는데 있어서도 정확하지 않은 질량 측정은 약간의 오차의 원인이 발생했을 것이다.
전반적으로 이번 실험은 응축액을 얻는 과정에서 미리 히터를 조작했음에도 불구하고 시간이 오래 걸린 실험이었지만 화학공학에서 많이 사용되고 있는 증류 공정에 대해 좀 더 자세히 알게 되었고, 증류를 통해 물질을 분리하는 공정을 직접 실험함으로써 현재 배우고 있는 물질 전달과목에서 다루는 내용을 체험해볼 수 있었던 유익한 실험이었다.

참고 자료

없음