[자연과학] 화학공학 - 단증류(Simple Distillation , 單蒸類)결과 보고서

화학공학 - 단증류(Simple Distillation , 單蒸類) 1. 실험목적 증류란 휘발성이 다른 2성분을 분리해내는 것이다. 이 실험에서 정확한 증류 장치의 설치와 증류의 직접실험을 통해 단증류의 의미를 이해한다. 2. 이론 (1) 혼합물의 증류 액체의 증기압이 대기압과 같아지면 끓는 현상이 나타나고 이때 액체의 온도는 일정하게 유지된다. 혼합물이 가열할 때는 끓는점이 낮은 성분이 더 쉽게 기화하기 때문에 용액과 평형을 이루고 있는 기체에는 휘발성이 큰 성분이 액체에서보다 더 많이 들어있게 된다. 그림 1은 끓는점이 와 ( ` ) 인 두 가지 액체를 혼합하였을 때 이상적인 혼합물의 조성과 끓는점 사이의 관계를 나타낸 것이다. 위쪽의 곡선은 기체 혼합물의 몰분율과 끓는점 사이의 관계를, 아래 곡선은 액체 혼합물의 몰분율과 끓는점 사이의 관계를 나타낸다. 끓는점이 높은 B 성분을 더 많이 포함하고 있는 용액을 끓여서 기화시키면 끓는점에서 기체의 조성은 수평선 M이 위쪽 곡선과 만나는 점에 해당하는 XG가 되어 끓는점이 낮은 A성분이 액체에서보다 더 많아지게 된다. 그래서 용액으로부터 기화한 기체를 모아서 다시 액화시키면 처음의 액체보다 휘발성이 큰 성분이 더 많이 들어있는 혼합물이 얻어진다. 이러한 과정을 반복하면 휘발성이 큰 화합물을 순수하게 분리할 수 있다. 이러한 분리 방법을 증류(distillation)라고 하며, 액체 혼합물을 정제하는 중요한 실험 방법으로 사용되고 있다. (2) 불변 끓음 혼합물 (azeotrope) 어떤 혼합물은 마치 순물질과 마찬가지로 일정한 온도에서 끓는 현상을 나타내기도 하는데 이런 혼합물을 ‘불변 끓음 혼합물 (azeotrope)`이라고 한다. 그러나 불변 끓음 혼합물은 압력을 바꾸어주면 조성이 바뀌기 때문에 순물질과는 구별이 된다. …
어떤 혼합물은 마치 순물질과 마찬가지로 일정한 온도에서 끓는 현상을 나타내기도 하는데 … (3) 증류의 종류 굴절률