[자연과학]화공생명 기초실험 - Binary Liquid-Vapor Phase[기액평형]

화공생명 기초실험 - Binary Liquid-Vapor Phase
차 례

1. Purpose (목적)

2. Principle(원리)

3. Materials and Reagent(재료 및 시약)

4. Procedure(실험방법)

5. Observation(고찰)

6. Result(결과)

1. Purpose(목적)
- 이 실험의 목적은 2성분 액체-기체의 평형계를 공부하는 것이다. 일정 압력하의 2성분 용액의 끓는점과 증기의 조성은 온도 대 성분의 그래프와 관계가 있다. 그러한 점들의 데이터를 2성분계의 증류를 통해서 얻은 후에 온도-조성 상평형 그림을 얻는다.
- 이 그림을 통해 어떤 영역의 조건 하에서 두가지 물질이 평형을 이룰 수 있는지를 판단해 본다.
2. Principle(원리)
2성분 이상의 성분으로 이루어지는 액체를 일정한 온도,압력 하에서 충분한 시간 방치해 두면, 액체와 그 액체의 증기 사이에 평형 상태가 성립된다. 이 때 증기에는 액체보다 끓는점이 낮은 성분이 많이 존재 한다.
혼합물의 성질을 알기 위해, 또는 실제 산업공정에서 물질을 분리하기 위한 분리공정 설계에 필수적으로 사용되는 자료의 한가지로서 흡수조작에 의한 설계를 계산할 때 쓰이는 기본 데이터이며, 이론적인 법칙으로 라울의 법칙과 상률에 대한 것이 있다.

①상률

증류는 어떤 조성의 혼합액에서 기화한 증기(액과 평형한 증기)의 조성은 원래의 조성과 다르다는 원리에 기초를 둔다. 따라서 증류문제의 기본적인 데이터는 증류 당하는 계의 액상 및 증기상 사이의 평형에 관한 데이터인 것이다.
기체-액체가 평형을 이루고 있을 때 이 계에 대하여 깁스(Gibbs)의 상률을 적용하면
F (자유도) 〓 C (성분수) - P (상의 수) + 2
…

②라울의 법칙

① 증류를 원하는 온도로, 일정한 속도를 유지할 수 있게 플라스크에 끓임쪽을 넣는다.

② 정확하게 증류한 액체 성분을 받을 수 있는 비커를 준비하고, 온도계를 꽂아서 온도를 측정한다. (온도계의 끝이 냉각기로 연결된 부분과 같은 높이로 설치한다)

③ 끓이고 증류된 액체가 2ml 모이면, 온도계의 온도를 측정한다.