일반화학실험/ 알코올의 증류 (분별증류)

소개글

일반화학실험/ 알코올의 증류 (분별증류)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. title
2. introduction
3. principle & theory
4. Apparatus & Reagents
5. Procedure
6. Result
7. Discussion & Feeling

본문내용

용매인 물질1이 휘발성이 더 크다고 설정하자.(P0>P0´)
X2-Y2=X2-{X2·P0´/(1-X2)P0+X2·P0´}
=X2(1-X2)(P0-P0´)/(1-X2)P0+X2·P0´ >0
(전체증기압 P=(1-X2)P0+X2·P0´ >0)
∴X2>Y2, X1 밀폐된 용기에서 혼합용액의 일부가 증발하여 형성된 혼합증기의 조성은 원래 혼합용액의 조성과 다르며, 상대적으로 휘발성이 작은 물질2의 조성이 증기가 되면서 더 작아짐을 알 수 있다.
X2→0
이 말뜻은 물질1과 물질2의 혼합 용액을 밀폐된 용기에서 강제로 증발시킨 후, 평형을 이루고 있는 혼합 증기만을 포집하여 다시 액화시키면 물질1의 조성이 더 큰 혼합용액을 추출해낼 수 있을 것이다. 이러한 과정을 계속하여 반복하면 최종적으로 물질1의 조성이 즉 몰분율이 1에 가까운 혼합용액, lim X1=1 이렇게, X2가 0에 수렴하면서, 이렇게 순수한 물질 1을 얻을 수 있게 될 것이다. 이를 그래프 과 를 이용하여서 하나의 그래프로 제작해 보았다. 그 그래프는 다음과 같다.
이것이 분별증류의 원리를 아주 잘 보여주는 그래프이다. 분별증류의 대표적인 예로 도수가 낮은 술을 소줏고리를 사용하여 분별증류하면 도수가 높은 소주가 추출되는 예가 있다.
4. Apparatus & Reagents
가지 달린 삼각 플라스크 (250mL), ＊색깔이 짙은 불순물을 포함한 에탄올, 피펫, 얼음, 시험관, 가열기, 물중탕그릇, 클램프, 고무관, 얼음을 담을 비커
＊우리는 실험을 할 때 색깔이 짙은 불순물을 포함한 에탄올을 사용한 대신 에탄올에 아이오딘(s)을 소량 넣어 주었다.
5. Procedure
1) 250mL 가지 달린 삼각플라스크에 10mL의 에탄올이랑 소량의 아이오딘(s)을 넣어준다.
H2O(S)
2) 온도계와 피펫을 이용한 공기 냉각기를 사진과 같이 장치한다.
-효과적인 액화를 위해선 시험관을 얼음이 담긴 비커에 넣는 것이 필수적이다.
3) 물중탕의 온도를 서서히 높이면서 40~50분간 증류되는 알코올을 긴 시험관에 수집한다.
6. Result
가지달린 삼각플라스크에 알코올 10mL를 취하고 아이오딘 소량을 넣어주었더니 갈색을 띠었다. 교제에 제시된 그림처럼 실험 장치를 구성한 다음, 가열을 시작하고 한 30~40분 기다리다보니 연갈색의 에탄올이 드롭퍼 끝부분에 맺혀 있었다. 계속 있다 보니 플라스크안의 에탄올이 거의 다 사라지고 없었다.
7. Discussion & Feeling
에탄올에 아이오딘을 넣자 무극성인 아이오딘이 빠르게 녹는 것이 보였다. 이를 통해 나는 에탄올이 좋은 유기용매임을 직접 보게 되었다. 아이오딘이 에탄올에 녹자 진한 갈색을 띠었다. 꼭 우리가 상처 날 때 바르는 요오드팅크제랑 비슷한 색상 이였다. 그 진한 갈색을 띤 에탄올용액을 증류하자, 연한 갈색을 띤 에탄올용액이 드롭퍼 끝에 맺히기 시작했다. 거시적으로 봐서도 색이 옅어졌음을 알 수 있었다. 이번 실험을 통해서 분별증류를 계속 반복하면 나중에는 순수한 에탄올을 수득할 수 있을 것이라 나는 추측 하였다.

키워드

분별증류,   알코올의 증류,   일반화학실험