A+ 삼각도를 이용한 삼성분계 상평형도 결과레포트

소개글

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목차

1. Abstract
2. Experiment
3. Result & Discussion
4. Conclusion
5. Reference

본문내용

1. Abstract
이번 실험은 3성분계 즉 Acetone-Toluene-증류수의 상호용해도 관계를 통해 상률과 상평형도를 이해하고 액체의 3성분계를 삼각도상에 조성에 맞춰 그리는 실험이다. 또한 그 실험에 대한 고찰로 3성분계의 상호용해도 관계를 알아보고 3성분이 섞이게 되면 왜 2개의 상으로 나뉘는지, 백탁 현상은 왜 일어나는지 생각해보았다.
실험과정은 다음과 같다. 농도가 10, 25, 40, 60wt%인 아세톤-증류수를 혼합한 아세톤 수용액 20g에 톨루엔으로 우리 조가 정한 기준까지 적정하는 실험과, 마찬가지로 농도가 다른 아세톤과 톨루엔을 혼합한 용액 20g에 앞에서와 마찬가지로 증류수로 적정하는 실험을 하였다. 백탁이 생기면 그 때의 아세톤-증류수-톨루엔의 질량을 총 질량으로 나누어 wt%로 나타낸다. 정삼각형 좌표계를 이용하여 구한 wt%를 점으로 찍고 이 8개의 점들을 이어 상경계도를 그린다.
상경계도의 안쪽 영역은 2개의 상이 존재하는 영역으로 두 액체 층이고 바깥쪽의 영역은 1개의 상만이 존재하는 영역으로 단일 액체 층임을 알 수 있다. 정온·정압 조건으로 가정했을 때, 혼합영역에서는 상의 수가 1이므로 자유도는 2이고 비혼합 영역에서는 상의 수가 2이므로 자유도는 1이 된다. 즉, 혼합영역에서는 시료 2개의 농도를 알면 세 시료의 관계를 알 수 있다.
또한 실험에서 이론값과 오차가 발생했다면 그 원인에 대해서도 고찰해 보았다.

2. Experiment
- 용액 제조
실험을 하기 앞서 용액 제조를 하였다. Acetone-증류수 용액과 Acetone-Toluene 용액을 만들어야 했으므로 시간을 절약하기 위해 두 조로 나누어 시약을 만들었다. Acetone이 10%, 20%, 40%, 60%가 되도록 각각의 용액을 20g씩 제조하였다. 용액 제조 방식은 다음과 같다.

참고 자료

윤도영외 4명 / 물리화학 / p174~ p177/ 자유아카데미
Warren L. McCabe 외 2명, McCabe의 단위조작(7판), McGraw Hill Education Korea, 2017, p. 655~656
Peter Atkins, Atkins 물리화학(10판), 교보문고, p. 155 ~160, 216~218
임굉, 화학공학, 내하출판사, p. 275~283
J.M. Smith 외 3명, 화학공학 열역학(8판), McGraw Hill Education Korea, 2018, p.71~77