니트로벤젠의 제조

소개글

니트로벤젠의 제조에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 니트로벤젠의 제조
-.니트로화 반응

-.벤젠의 첨가 조작

-.가열 조작

-.분리 조작

-.증류 조작


2. 니트로벤젠 성질 조사
-.황산의 탈수값(DVS)

DVS=2.5～3.5가 적당

본문내용

이상에서는 다시 취약해져서 가루로 만들 수 있다. 보통의 아연지금(亞鉛地金)의 순도는 가장 순수한 것이 99.99 % 이상, 중류 아연지금은 약 98 %이다. 굳기 2.5이다. 상온에서 습한 공기 중에서는 물과 이산화탄소의 작용으로 표면만 산화되어 염기성 탄산아연의 치밀하고 얇은 회백색 피막이 생기며, 이것에 의해서 내부가 보호된다. 공기 중에서의 내식성(耐蝕性)은 순도가 높을수록 좋다. 공기 속에서 고온으로 가열하면 녹색을 띤 백색광을 내면서 불타 산화물이 된다. 적열(赤熱) 상태에서는 물을 분해하여 수소를 발생시킨다. 염산이나 묽은 황산에서는 수소를 발생하며 녹아 각각의 염이 된다. 또 진한 알칼리 용액과 가열하면 역시 수소를 발생하며 녹아 아연산염을 만든다. 이 때문에 묽은 산 또는 진한 알칼리와 함께 환원제로 사용된다. 아연이온은 아세트산 산성용액에 황화수소를 통과시키거나, 중성 용액에 황화암모늄을 가해서 황화아연의 백색 침전을 생성시킴으로써 분석시 다른 금속 이온과 분리시킨다.
【제련법】 광석에는 불순물로 다른 금속의 황화물이 다량으로 함유되어 있으므로(아연 함유량은 보통 4∼10 %), 부유선광(浮游選鑛)에 의해서 아연 함유량을 60 % 정도로 높인 다음 배소(焙燒)한다(부유선광에 의해서 대개의 경우 상당한 양의 납광을 얻을 수 있고, 배소에 의해 생기는 아산화황은 황산의 제조에 쓰인다). 배소한 것을 소광(燒鑛)이라 하는데, 이것을 건식법 또는 습식법으로 제련하여 아연을 만든다. 건식법에서는 소광을 탄소와 함께 고온으로 가열하여 환원시켜 아연을 증류한다. 수평 레토르트식(단속조업)·수직 레토르트식(연속조업)·전열식(電熱式)·용광로법 등이 있는데, 각국의 제련소에 따라 제각기 특징있는 방식이 채용되고 있다. 일반적으로 내화벽돌로 만든 레토르트에 원료 60, 환원제 40 정도의 비율로 섞은 것을 넣고, 발생로가스 또는 천연가스로 1,300∼1,400 로 가열하면 산화아연이 환원하고 아연증기가 발생하므로, 이것을 콘덴서 속에서 냉각시켜 금속아연으로 한다. 습식법에서는 소광을 황산에 녹여서 황산아연을 만들고, 이것은 양극에 납판, 음극에 알루미늄판(소량의 은 포함)을 사용해서 전기분해하여 금속아연을 만든다. 아연은 음극판(陰極板) 위에 석출되므로, 이것을 벗겨서 주조(鑄造)하여 제품을 만든다. 이 아연을 특히 전기아연이라고 한다.
【용도】 함석(아연도금 철판)으로 가장 많이 사용된다. 이것은 얇은 철판에 아연 박막(薄膜)을 씌운 것으로, 표면에 주석을 씌운 양철에 비해서 화학적 내성(耐性)이 훨씬 좋다. 즉, 함석이나 양철 모두 철이 녹슬지 않도록 표면을 씌웠지만, 표면의 일부가 벗겨진 경우 양철은 주석보다 내부의 철이 먼저 부식해버리나, 함석은 아연이 먼저 부식하므로 철은 녹이 잘 안슨다. 이것은 이온화경향이 아연은 철보다 높고 주석은 철보다 낮기 때문이다. 다만, 산이나 알칼리에는 약하므로, 통조림용 깡통에는 사용할 수 없다. 일반적으로 철판을 염산 또는 황산으로 씻은 다음 물로 씻고, 용해한 아연 속에 담가서 만든다. 전기도금을 하여 만들기도 한다. 다이캐스트합금 ·베어링합금 ·놋쇠 ·양은 등은 합금재료로 사용된다. 다이캐스트합금으로는 극히 순수한 아연이 사용되는데, 예를 들면 알루미늄 3.5∼4.5 %, 구리 0.75∼1.25 %, 마그네슘 0.02∼0.08 %이고, 나머지가 아연인 경우도 있다. 순수한 금속은 건전지 ·지붕널 등으로 사용된다. 또, 아연의 알킬 화합물은 유기합성에서 중요하다.
조해
고체의 수증기압이 공기 중의 수증기압보다 작을 때 일어난다. 예를 들면, 바닷물에서 채취한 정제되지 않은 식염(食鹽)을 공기 중에 방치해 두면 습기가 생겨서 끝내는 녹아서 죽 같이 된다. 이것은 식염 속에 함유되어 있는 염화마그네슘의 조해에 의하여 일어나는 현상이다.
제조화학 실습 보고서
담당 교사 : 권 해 진
실습 제목
실습 일시
2001년 월 일 ∼ 교시
실습 목표
준비 사항
기구 및 기자재
소요 재료(약품)
실습 순서
및
장치 도해
실습 결과
실습 소감
화공과 2 학년 반 번
성명
검인
[평가 과제]
1. 이해면
(1) 니트로화 반응이 무엇인지 보기를 들어서 설명할 수 있는가?
(2) 실습순서 1에서 사용한 질산의 양은 이론양의 몇 %에 해당하는지 아는가?
(3) 실습순서 1의 (4)에서 사용한 황산의 양은 DVS를 얼마로 하고 사용할 것인지 아는가?
(4) 실습순서 1의 (3)에서 반응 온도를 낮게 유지하고자 하는 이유를 설명할 수 있는가?
(5) 실습순서 1의 (4)는 무엇을 알아보기 위한 것인지 아는가?
(6) 실습순서 1의 (5)에서 갈라진 두 층이 각각 무엇인지 아는가?
(7) 실습순서 1의 (6)에서 세척 조작을 왜 하는지 아는가?
(8) 실습순서 1의 (8)에서 염화칼슘의 작용을 아는가? 여기서 액이 투명하게 되는 이유를 아는가?
(9) 실습순서 1의 (9)를 왜 하는지 아는가? 또, 여기서 온도가 너무 높으면 위험한 까닭을 설명할 수 있는가?
(10) 실습순서 2의 모든 과정에서 일어나는 반응을 설명할 수 있는가?
(11) 실습순서 2에서 차아염소산나트륨을 가하였을 때 붉은 보라색이 나타났다가 곧 없어지는 이 유를 설명할 수 있는가?
2. 기능면
(1) 분액 깔때기의 조작을 제대로 하였는가?
(2) 실습순서 1의 (5)에서 잘못 알고 니트로벤젠 층을 버리지 않았는가? 물 층이 아래 있고 니트로 벤젠 층이 위에 있음을 곧 알았는가? 니트로베젠 층을 비커에 따르고 분액 깔때기에 다시 넣 고 조작하였는가?
(3) 실습순서 1의 (2), (3)에서 온도를 제대로 유지하였는가? 벤젠 증기가 밖으로 새어 나오지 않 았는가?
(4) 실습순서 1의 (8)에서 니트로벤젠이 투명하게 되었는가?
(5) 실습순서 1의 (9)에서 증류 조작이 제대로 수행되었는가? 온도를 올리는데 시간이 너무 많이 걸리거나, 온도를 너무 올리지 않았는가?
(6) 실습순서 2는 제대로 수행되었는가?
(7) 실습이 끝난 뒤 실습실을 제대로 정리하였는가? 폐기물은 규정된 장소나 통에 바르게 버렸는 가?, 실습이 끝난 실습실이나 옷에서 니트로벤젠 냄새가 너무 많이 나지 않았는가?

키워드

니트로벤젠,   벤젠,   니트로,   화학,   실험,   니트로화,   제조화학