단증류 결과보고서 / A+

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목차

가. 실험목적 및 이론

나. 실험방법
1. 무게 측정을 통한 메탄올의 밀도 및 비중병부피 계산
2. 용액 제조
3. 장치세팅 및 가열시작

다. 결과 및 고찰
1. 제조한 CH3OH용액의 밀도를 소수점 넷째자리까지 구하라.
2. 실험결과 도표를 완성하시오 (밀도는 넷째자리까지 나타내시오)

본문내용

단증류라 함은 일정량의 액체혼합물을 증류기에 넣고 가열 비등시켜 발생 증기의 전부를 냉각 응축하여 적당량의 유출액을 얻었을 때 조작을 중단하는 증류법이다. 본 실험에서는 이성분계(methanol-water)를 시료로 사용한 단증류 실험을 하여 회분조작 및 단증류에 대한 이론과 물질수지 개념을 이해한다. 또한 농도측정의 한 방법으로서 굴절률의 측정법을 익힌다.

A성분의 몰분율이 x0인 이성분 혼합액 n0 mol을 증류기에 넣고 단증류 할 때 어떤 순간에 증류기에 남아있는 액체의 총 mol수를 n, 그 액체 중 A성분의 몰분율을 x라 하면 증류기에 남아있는 저비점 성분 A의 mol수는

nA = xn -------------------------- (1)

이다. 이로부터 미소량의 액체 dn만큼 증류한 경우 순간 유출액의 A성분 몰분율을 y라고 하면 다음과 같은 물질수지식이 성립한다.

dnA = d(xn) = ndx + xdn = ydn ----------- (2)
dn/n = dx/(y-x) --------------------- (3)

이 식을 증류초기에서 잔액의 량이 n1 mol, A성분 몰분율이 x1으로 될 때까지 적분하면 다음과 같은 Rayleigh식이 얻어진다.

<중 략>

식 (4)에서 우변의 적분은 그림 3-1과 같이 도식적분에 의하여 계산할 수 있다. 즉 이성분계의 평형선도를 이용하여 x와 1/(y-x)의 관계선도를 그리고 이 곡선과 x축 사이의 면적을 구하면 된다.
증류가 끝난 후 유출액의 전체 mol수를 D, A성분 평균몰분율을 yav 라고 하면

n0 - n1 = D ----------------------- (5)

n0x0 - n1x1 = Dyav -------------------- (6)

와 같은 물질수지식이 성립하므로 유출액의 A성분 평균몰분율은 다음식으로 구할 수 있다.

참고 자료

없음