(기계공학실험) 비중병을 이용한 혼합물의 농도 측정

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장비
4. 실험 결과 및 분석
5. 토의
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 본 실험을 통해 동일한 비중병을 이용하여 농도를 알고 있는 에탄올을 이용하여 미지 농도의 에탄올 수용액의 농도를 측정한다.
2. 실험 이론
1) 에탄올 (ethanol)

<중 략>

무색의 가연성 화합물로 알코올의 한 종류이며, 술의 주성분으로, 화학식은 C _{2} H _{5} OH이다. 증기는 폭발성이 있고 녹는점은 -114.5°C, 끓는점은 78.32°C이다. 에탄올은 수소 결합을 하기 때문에 물과 잘 섞이는 성질이 있으며, 다른 알코올, 에테르, 케톤, 클로로폼 등에 녹을 수 있다. 탄화수소유, 특히 휘발유와는 무수 상태에서는 완전히 섞일 수 있으나, 물이 존재할 경우에는 두 개의 층으로 나뉜다.
2) 비중 (Specific Gravity)
표준 물질에 대한 어떤 물질의 밀도의 비로 일반적으로 고체와 액체의 경우 표준 물질로 4℃의 물의 밀도(1kg/ℓ)를 이용하며 기체의 경우는 0℃, 1기압에서 공기의 밀도(1.29g/ℓ)를 사용한다. 비중은 순수물질 고유의 물성이며 이를 통하여 미지 물질의 확인, 화학 반응의 진행 정도, 용액의 농도 확인 및 분체의 입도 분포 파악등에 사용되는 물성이다. 비중은 밀도의 비(ratio)이므로 단위없이 숫자로만 표현된다. 고체의 비중은 아르키메데스의 원리에 따라 부력법으로 측정되는 것이 일반적이며 액체의 경우 비중병을 통한 방법과 부력법을 이용한 방법이 널리 사용된다.
3) 아르키메데스의 원리 (Archimedes의 원리)
어떤 물체를 유체에 넣었을 때 받는 부력의 크기가, 물체가 유체에 잠긴 부피만큼의 유체에 작용하는 중력의 크기와 같다는 원리이다
2) 밀도 측정 방법 (Specific Gravity)
- 비중병(Pycnometer)을 이용한 방법
(1) 옆의 그림과 같은 비중병에 부착되어 있는 부피보정 유리 도관을 닫은 후 비중병과 설치되어 있는 온도계의 무게를 함께 측정한다.

참고 자료

Fundamental Of Thermodynamics, 6ed, by Claus Borgnakke, Richard E. Sonntag
Fundamentals of Fluid Mechanics, 6ed, Wiley by Munson, Young, Okiishi and Huebsch,
http://www.google.co.kr/imgres?imgurl=http://www.naiza.com/31meta/sd.jpg&imgrefurl=http://www.naiza.com/list09.htm?page%3D61%26first%3D61%26keyword%3D%25B0%25E8%25C3%25F8%25B1%25E2%26locate%3D%25C0%25CE%25C3%25B5&h=240&w=240&sz=15&tbnid=J7FtP669i2NuUM:&tbnh=90&tbnw=90&prev=/search%3Fq%3D%25EB%25B0%2580%25EB%258F%2584%25EC%25B8%25A1%25EC%25A0%2595%25EA%25B8%25B0%26tbm%3Disch%26tbo%3Du&zoom=1&q=%EB%B0%80%EB%8F%84%EC%B8%A1%EC%A0%95%EA%B8%B0&usg=__BwEvMBTGAQ8tXgJrfi__KAciqFk=&docid=aGZLYb9tvOUhjM&hl=ko&sa=X&ei=7tyDUIevEu3xigL4xYHABA&ved=0CDAQ9QEwAw&dur=451