화학공학과 2학년 단증류실험 결과보고서

소개글

화학공학과 2학년 단증류실험 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.관찰
2.결과
3.고찰
4.참고문헌

본문내용

09g
비커 : 75.63g
측정값
수용액
잔류액
유출액
손실
비중병
+용액의 무게
42.64g
43.11g
40.54g
빈
플라스크
무게
185.09g
185.09g
75.63g
플라스크 + 용액의 무게
361.85g
332.7g
92.18g
밀도
0.94042g/mL
0.95852g/mL
0.85951g/mL
양
176.76g
147.61g
16.55g
+12.6
조성
36.9%
26.6%
72.9%
용액 A의 양
65.22g
39.26g
12.06g
+13.9
6. 수용액의 양과 조성 및 잔류액의 조성으로부터 잔류액 양의 이론값을 구하시오.
158.45g이 남아야 한다.
이값을 도출 해내려면 레일리식을 이용하여야 한다
레일리식
W1 = 수용액의 양
W2 = 잔류액의 양
I1 = 그래프에서 수용액의 조성에서 읽은 값
I2 = 그래프에서 잔류액의 조성에서 읽은 값
(사진은 우리 실험값과 상관없습니다)
I1 = 0.45
I2 = 0.24
이값들을 이용해 W2를 구하면
-0.21 = ln (x/176.76) = 158.45g이 나온다
7. 위의 문제에서 구한 잔류액의 양의 이론값을 이용하여 유출액의 조성을 구하시오
위의 식을 이용해 유출액의 조성을 구할 수 있다.
X1=수용액의 조성
X2=잔류액의 조성
=79.16%
고찰
이번에 진행한 실험은 단증류로써, 한 번의 증류과정만 거치는 실험을 두 번 진행하였다. 끓는점이 낮은 에탄올이 먼저 기화되었다가 액화되어 유출구를 따라 모여 유출액이 된다. 에탄올만 먼저 증류되기 때문에 실험을 진행하기 전 초기액보다 유출액의 에탄올 조성이 높아진 것을 확인할 수 있다. 반대로 잔류액의 조성은 낮아짐을 확인 할 수 있다. 하지만 이론상으로는 에탄올만 증류되어 나오기 때문에 고순도의 에탄올을 얻을 수 있을거라고 생각했지만 그렇지 않았다.
유출액의 경우 74.8% , 72.9%정도의 조성밖에 얻지 못하였다. 이는 히터의 온도 조절에 대한 문제점이 있었는데 , 에탄올의 비등점은 약 80℃이므로 80℃ 근처로 히터의 온도를 설정하면 되지만, 실험 시 빠른 실험을 위해 80℃에 빠르게 도달하기 위해 히터의 온도를 100℃보다 훨씬 높게 설정하였다. 이에 따라 빠르게 80℃에 도달하였지만, 히터와 접촉하는 면에서 부분적으로 100℃ 이상인 면이 발생하였고, 이 부분에서 물도 기화하여 유출구로 빠져나갔다. 따라서 에탄올뿐만 아니라 물도 같이 액화되었기에 고순도의 에탄올을 증류해 낼 수 없었다. 또한 단증류 실험장치를 완전히 밀봉하였지만, 완전히 밀봉되지 않은 연결부가 있을 수 있다. 이러한 틈을 통해 증기상태의 에탄올이 실험장치 밖으로 빠져나갈 수 있다. 이 때문에 실험값에서 이론값에 대한 오차가 발생했을 것이다. 그러나 아예 예전에 실험했던 65.5%의 조성의 유출액을 얻어낸 실험에 비하면 훨씬 보안된 모습을 보여 인상깊고 공학자로서 나아갈 수 있는 실험이 되었다.
참고문헌
PHYSICAL CHEMYSTRY LAB(이학일 등 저자) , 네이버 위키백과 , 네이버 블로그 (레일리그래프 사진)

키워드

화학공학 ,   실험 ,   단증류