단증류 결과레포트

목차

1. Abstract

2. Experiment
1) 실험 기구
2) 시약
3) 실험 방법

3. Result & Discussion

4. Conclusion

5. Reference

본문내용

물과 에탄올의 비등점(끓는점) 차이를 이용하여 에탄올 수용액으로부터 에탄올을 증발시킨 후 응축해 분리해내기 위해 단증류 실험을 진행하였다. 단증류 이후 잔류액과 유출액의 질량 및 조성을 구하고, Rayleigh 식을 이용해 유출액의 평균조성을 구한 후 실험값과 이론값을 비교하기 위해 오차율을 계산하였다.
먼저 비중병과 증류수를 이용해 사용하는 비중병의 부피를 측정한다. 같은 비중병으로 사용하는 에탄올 용액의 실제 조성을 측정한 후 20%와 40%의 에탄올 수용액을 제조해 마찬가지로 실제 조성을 측정한다. 단증류 실험장치를 설치하고 제조한 수용액 중 200ml를 둥근 플라스크에 넣어 Heating mantle 위에 올린다. 80℃로 유지하면서 실험을 진행하면 에탄올 수용액에서 에탄올 성분만 증발되고 이는 냉각기를 지나면서 응축되어 삼각 플라스크로 유출된다. 실험이 끝나면 상온으로 식힌 잔류액과 유출액의 질량을 측정하고 비중병을 이용해 각각의 밀도 및 조성을 구한다.
실험 결과, 에탄올 수용액의 조성이 20%일 때 보다 40%일 때 더 정확한 결과값이 얻어졌음을 알 수 있었다. 이는 유출액 조성으로 구한 오차율을 통해서도 확인할 수 있는데, 20%와 40% 수용액에서의 오차율은 각각 44.96%와 2.94%로 40% 수용액에 비해 20% 수용액의 결과에 매우 큰 오차가 있었음을 알 수 있다. 또한 20%와 40% 수용액에서의 비휘발도 역시 0.914와 0.979로 40%의 경우가 더 큰 것을 통해 에탄올의 조성이 클수록 단증류를 통한 에탄올의 증류가 용이하다는 것을 생각해볼 수 있다.
유출액 조성의 실험값과 이론값에서 큰 오차가 발생하고 단증류 실험 중에 에탄올 수용액 및 에탄올의 손실량이 발생하는 원인에 대해 고찰해 보았으며 에탄올의 증발 및 연결 부위를 통한 손실, 부정확한 온도 및 질량 등으로 생각해볼 수 있다.

참고 자료

2020 2학기 단위조작이론및실험2 실험노트, 10-13p
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