3성분계의 용해도곡선

소개글

3성분계의 용해도곡선에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1 실험목적

2 실험결과와 정리

3 연구과제

본문내용

일때는 물과 아세트 산의 비율이 비례관계에 있는 반면 2cc 일때는 물과 아세트 산의 비율이 반비례함을 볼 수 있다. 이는 즉 3가지 용액이 섞여 혼합될 때 2가지를 기본 화합물로 한다 치더라도 그중 1가지 용액의 양을 고려해야 함을 뜻한다. 그 양에 따라 서로간의 용해도 곡선이 달라지고 위 그래프는 그에 따른 변화를 보여준다고 해석할 수 있다.
연구과제
여러 종류의 삼성분계 용해도 곡선을 문헌을 찾아 기술하고 그 내용을 살펴보라.
☞ 3성분계 액액평형에 대하여 알아보자
) 『화학공학(Chemical engineering』, 임굉 저, 내하, 2005년, Page273-화학평형
이와 같은 계통에서는 원용매 A, 추질 B, 추제 S의 3자가 추출액 중에도 추잔액 중에도 존재하므로 그 평형관계는 삼각좌표에 의해야만 한다.
1) 삼각좌표
용질, 불용성 고체, 그리고 용매로 되어 있는 3성분계는 일정한 온도(이것은 고상과 액상만이 존재한다고 생각하므로, 보통의 압력변화의 영향은 무시할 수 있다. 온도는 용해도 관계에 상당한 영향을 미칠 수가 있다. 따라서 보통 정온의 제한은 필요하다.)에서 삼각좌표상에 표시할 수 있다. 이것에는 정삼각형이나 직각삼각형을 사용할 수 있는데, 어느 것이든 일장일단이 있지만 직각삼각형 도표에서는 보통 직각좌표지인 모눈종이에 플로트 할 수가 있고, 따라서 사용하는 눈금을 좀 더 편리하게 선택할 수 있다. 또 그 위에 직각을 낀 두변의 길이를 반드시 같게 할 필요는 없고 임의로 확대할 수 있는 이점이 있다. 그리고 도표상의 눈금은 몰분율(mol%)이든지, 또는 중량분율(wt%)이든 상관없다.
B
B
B
A
S
A
S
A
S
(a) 정삼각형
(b) 직각이등변삼각형
(c) 직각부등변삼각형
삼 각 좌 표 의 종 류
일반적으로 액액추출의 경우는 그림과 같이 정점에 추질 B를 잡고, 밑변에 좌측에 원용매 A를, 우측에 추제 S를 취하는 것이 편리하다. 그리고 삼각좌표를 이용하면 3성분계의 임의의 조성을 삼각형 내의 한 점으로 표현할 수 가 있다. 다음으로 직접적인 예를 들어 살펴보자. 3성분이 부분적으로 용합하는 계의 상태도(Phase diagram)로는 여러 가지 경우가 있다. 여기에서는 간단히 하기 위해 A와 B, S와 B가 각각 완전히 용합하고 A와
S는 부분적으로만 용합하는 계에 대해서 고찰하기로 한다. 다음 그림은 그예로서 A는 물, S는 4염화탄소(CCl4), B는 에탄올(CH3CH2OH)을 나타낸다.
B
P
A
F
G
S
물-4염화탄소-에c탄올계
이 그림의 곡선은 상호용해도 곡선으로서 실험에 의해서 구해진 것이다. (이것은 온도에 따라 이동한다.) 이 곡선의 외측은 3성분이 균일하게 혼합하는 조성범위이고 그 내측은 두 상으로 나누어지는 조성범위를 나타낸다. F점은 A(물)에 대한 S(4염화탄소)의 용해한도이고, G점은 S에 대한 A의 용해한도를 표시한다. 여기서 A와 S의 적당량을 취해 외관상 조성이 H가 되도록 조합했더라도 실제로는 균일하게 혼합되지 않고 평형상태에서는 F라는 조성의 액과 G라는 조성의 액인 두 액상으로 분리되고 만다. 그러나 이것에 제 3성분 B(에탄올)를 가해하면 상호용해도 F, G는 곡선에 따라 위로 이동하고 점차로 가까워져서 결국 P점에 이르러 균일한 용액이 된다. 이 점 P를 상계점(paint point, 추출액의 조성과 추잔액의 조성이 같아져 tie line의 길이가 0이 되는 점)이라고 한다.
다음의 그림은 여러 종류의 용해도 곡선을 보여준다.
< 다른 종류의 삼성분계 >
B
A
C
아세트산비닐-아세트산-물
용해도 곡선
B
A
C
톨루엔-아세트산-물
용해도 곡선
B
A
C
아세트산-물-MIK
용해도 곡선

키워드

삼성분계,   3성분계,   용해도곡선,   용해도,   삼각도표