상평형도 예비레포트

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
1) 상
2) 상평형
3) 상평형도
4) 성분
5) 자유도
6) 깁스의 상 규칙
7) 삼각도
8) 상 경계 곡선
9) 대응선 & 상계점

3. 실험 방법
1) 실험 기구
2) 실험 시 주의사항
3) 실험 방법

4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 3성분계에서의 상평형도인 삼각도를 이해하고 작성한다.
- 임의의 조성에 해당하는 액체의 3성분계를 삼각도 상에 배열한다.
- 3성분계에서의 1상 영역과 2상 영역을 구분하여 상 경계도를 찾고 상평형도를 그릴 수 있는 능력을 배양한다.

2. 바탕 이론
(1) 상 (Phase)
물질의 상에는 고체상, 액체상, 기체상이 있으며 어떤 물질의 어느 부분을 취하더라도 물리적, 화학적으로 같은 특성을 보일 때 그 물질이 하나의 상을 이룬다고 말한다. 하나의 상으로 이루어진 계를 균일계라고 하며, 두 개 이상의 상으로 이루어진 계를 불균일계라고 한다. 주변 조건에 의해 상이 변화하면서 고체, 액체, 기체 이외에 다른 종류의 상이 존재하기도 한다.

(2) 상평형 (Phase equilibrium)
상평형이란 고체, 액체, 기체의 세 가지 상 중 두 개 이상의 상이 공존하면서 열역학적으로 평형을 이루는 상태를 말한다. 상평형에는 기체-액체 평형, 고체-액체 평형, 고체-기체 평형이 있으며, 상평형에 도달했을 때 열역학적으로 가장 안정한 상태이다. 상평형 상태는 온도와 압력 조건을 변화시켜 얻을 수 있다.

(3) 상평형도 (Phase diagram)
상평형도는 온도와 압력에 따른 물질의 상태를 나타내는 그림으로, 이를 통해 특정 온도와 압력조건에서 물질이 어떤 상을 가지는지 알 수 있다. 상평형도 위의 곡선은 해당되는 상들의 평형 곡선으로 두 개의 상이 공존하는 온도와 압력조건을 나타낸다.
또한 상평형도의 평형 곡선 위에는 삼중점과 임계점이라는 점이 존재하는데, 삼중점은 고체, 액체, 기체상이 모두 공존하는 지점을 의미하며 임계점은 상이 구분될 수 있는 한계점을 의미한다. 따라서 임계점 이상의 온도, 압력조건에서는 고체, 액체, 기체 상이 아닌 초임계유체로 존재하게 된다.

(4) 성분 (Component)
두 개 이상의 상으로 구성된 불균일계에서 각 상의 조성을 나타내는 기준이 되는 물질을 해당 계의 독립 성분이라고 한다.

참고 자료

2020 2학기 단위조작이론및실험2 실험노트, 18-19p
안전보건공단 화학물질정보 MSDS
사이언스 올, “https://www.scienceall.com”
Felder 외3인, “화학공정계산 4th”, 한티미디어l, 259-261, 294-297p (2017)
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Silbey, “물리화학 4th”, 자유아카데미, 21-22p (2006)
여상도, “열역학 개념의 해설”, 청문각, 191-192p (2006)
J. M. Smith 외2인, “화학공학 열역학”, McGraw-Hill, 26-27, 71-73p (2018)