화공생명공학실험(평형의 정의와 평형조건, 열역학 법칙, 기-액 평형, 라울의 법칙, 검량선 작성, 기-액 평형 실험)

목차

1. 실험목적

2. 이론
1) 평형의 정의와 평형조건
2) 열역학 법칙들
3) 기-액 평형
4) 기-액 상평형이 어디에, 어떻게 적용되는가?
5) 화학 퍼텐셜
6) 깁스 자유에너지
7)라울의 법칙
8) fugacity(coefficient) & activity(coefficient)
9)Antoine Equation
10) 기-액 상평형 선도(메탄올/물 계) 및 해석방법
11) 그 밖에 필요하다고 생각되는 이론

3. 시약의 성질

4. 실험 장치

5. 실험 방법
A. 검량선 작성(Calibration Curve)
B. 기-액 평형 실험

본문내용

이 법칙은 다음과 같은 식으로 나타난다.
P = kX (P : 용질의 증기압력, k : 비례상수(헨리 상수), X : 몰분율)
3. 시약의 성질
에탄올 : 녹는점 : -114.5℃, 끓는점 : 78.32℃, 밀도 : 0.76
물 : 녹는점 : 0 ℃, 끓는점 : 100 ℃, 밀도 : 1
4. 실험 장치
5. 실험 방법
A. 검량선 작성(Calibration Curve)
1) C2H5OH 수용액 0, 20, 40, 60, 80, 100mol%를 제조하여 각각의 밀도를
측정한다.
2) 최소자승법을 이용하여 mole fraction vs. 굴절률의 검량선을 작성한다.
B. 기-액 평형 실험
1) 장치를 켜고 냉각수를 공급한다.
2) 증류용기에 약 90 mol% 800mL, C2H5OH을 주입한다.
3) 온도 조절기를 이용해 증류용기를 가열한다.
4) 응축물을 환류시켜 주면서 온도상승이 거의 없어 평형에 도달할 때 그 온도를 기록하고 기상응 축물 10ml, 증류용기내의 혼합용액 10ml를 각각 받는다.(밀봉 뒤 상온까지 냉각)
5) 채취한 시료의 양만큼의 물(20ml)을 시료 주입구에 넣어 에탄올의 농도를 낮춘 다음 바로 다른 농도에서의 실험으로 연결한다.(온도가 95oC정도 될 때까지 실험을 계속한다.)
6) 여러 번의 실험으로 각각의 온도에서의 기-액 평형시 나온 응축물과 혼합용액이 상온까지 냉각 되었으면 그 굴절률을 잰 뒤 검량선 에서 몰분율을 구한다.
7) 위에서 구한 자료를 이용하여 상평형도(T,x,y 다이어그램 및 x,y 다이어그램)를 작성한다.
8) 문헌에 나와있는 데이터와 비교 분석한다.

키워드

평형정의와조건,   열역학법칙,   기-액 평형,   라울의 법칙,   검량선 작성,   기-액 평형실험,   깁스자유에너지,   화학퍼텐셜