2019 인하대 화공실 A+증류 결과보고서

목차

1. 서론(실험 개요, 목적, 필요성 등을 서술)

2. 실험방법 (실제 실험한 내용을 순서대로 기술)
1) 실험과정
2) 분석과정

3. 실험결과

4. 실험결과 분석 및 고찰

5. 결론

본문내용

1. 서론(실험 개요, 목적, 필요성 등을 서술)
액체 혼합물의 끓는점 차이를 이용하여 물질을 분리할 수 있으며 이러한 공정을 증류라고 한다. 2성분계 혼합물이 기-액 상에서 존재한다고 했을 때 자유도는 2가 된다. 따라서 T, P, xA, yA를 변수로 했을 때 2개의 값을 알면 나머지 변수의 값을 알 수 있다. 이를 활용하여 정압조건일 때 상의 조성에 따른 온도로 구할 수 있다. 또한 가스 크로마트그래피와 비중병을 이용하여 미지시료의 농도를 알 수 있고 에탄올의 농도를 증가시킴에 따라 어떤 경향성을 가지는 지 알 수 있다. 증류하는 시간이 길어짐에 따라 생성물의 농도가 어떻게 변화하는 지 관찰할 수 있다. 본 실험을 바탕으로 실제 산업 현장에서 많이 사용되는 증류탑의 원리를 이해할 수 있다.

2. 실험방법 (실제 실험한 내용을 순서대로 기술)
1) 실험과정
① 준비된 비중병의 무게를 잰다. (이 때, 비중병에 맞는 뚜껑을 사용해야 하므로 이에 주의한다.) 비중병 무게 측정이 끝났으면 물을 가득 채웠을 때 비중병의 무게와 에탄올을 가득 채웠을 때 비중병의 무게를 측정해 밀도를 구한다. (에탄올은 휘발성이 크기 때문에 고무로 감싸져 있는 입구부분을 잡아야 한다.)
② 증류탑 내 들어있는 미지시료를 비중병에 가득 채운 후 무게를 3번 측정한다. 미지시료에서 1μl를 마이크로 실린지를 이용하여 뽑아내어 GC를 측정한다. 가스크로마토그래피 장치를 이용할 때 주의할 점은 시료를 넣고 start버튼을 동시에 눌러야 한다는 것이다.
③ 20, 50, 80, 100wt%의 에탄올 표준용액을 제조한 후 각각의 표준용액을 사용하여 GC를 측정한다. 얻어진 데이터를 이용하여 농도에 따른 peak area가 어떻게 나오는 지 알 수 있다.
④ 증류장치를 이용하여 생성물을 받는다. 0분, 15분, 30분 일 때 생성물을 비중병에 받아내어 무게를 측정하고 무게 측정이 완료된 후 GC를 측정한다.

참고 자료

Robert, C. W., Melvin, J. A. and William, H. B., CRC Handbook of Chemistry and Physics, 67th ed., CRC Press, Inc. (1986).
2. Charles, D. H., Fundamentals of Multicomponent Distillation, 1st ed., McGraw-Hill(1981).
WARREN L.MCCABE 외 2명/ 단위조작 / 한국맥그로힐 / 2017/ p559-563
줌달 외 1명/ 줌달의 일반화학/ 사이플러스/ 2016/ p228, 539-541