2018년 4월 16일 월요일

액체-기체 평형 레포트

액체-기체 평형 레포트
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본문
benzene 50ml + methanol 소량 첨가 (1, 2, 3, 4, 5 ml) 와 methanol 50ml + benzene 소량 첨가 (1, 2, 3, 4, 5 ml) 의 용액을 가열하여 액화된 증기의 굴절률을 측정하고, 굴절률실험에서 측정한 benzene 및 의 혼합액의 굴절률를 가지고 함께 끓는 혼합물의 온도-조성 그래프를 그릴 수 있다.
3. 실험원리 및 이론
이상적인 이성분계는 조성에 관계없이 전 조성범위에 걸쳐 Raoult의 법칙을 따른다. 이상적인 것에 가까운 계들도 있으나 대부분의 계들은 압력-조성 곡선에서 양(+), 혹은 음(-)의 벗어남을 나타낸다. 벗어남이 충분히 커서 전체 곡선에 최대치 혹은 최소치가 생기게 하는 경우들도 많다. 증기압곡선에서 최소치가 있는 계는 온도-조성 곡선에서 최대치를 가지고 있고 증기압곡선에서 최대치를 가지고 있는 계는 온도-조성 곡선에서 최소치를 가지고 있다. 최고 끓는점과 최저 끓는점을 가지고 있는 용액들을 함께 끓는 혼합물(=불변끓음 혼합물)이라고 한다.
벤젠-메탄올 혼합물은 최저 끓는 혼합물을 가지고 있는 비이상계의 좋은 계이다. 대기압이 1기압일 때 함께 끓는 혼합물의 끓는점은 58.3℃이고, 조성은 메탄올이 무게로 39.6%이다
<높은 함께 끓는점 & 낮은 함께 끓는점을 갖는 혼합물의 온도 - 조성그림>
온도-조성 그림은 두 개의 곡선으로 이루어져 있다. 위쪽 곡선은 끓는점에서 용액들과 평형을 이루고 있는 증기의 조성을 나타내고, 아래쪽 곡선은 이 용액들의 끓는점을 나타낸다. 계가 함께 끓는 혼합물을 가지고 있으면 이 두 곡선들이 그 혼합물의 조성에 해당하는 점에서 0의 기울기를 가지고 서로 만난다. 온도-조성 그림을 실험적으로 알아내려면 여러 가지로 다른 용액들의 끓는점과 각 용액에 해당하는 증기의 조성을 측정한다.
이 실험에서는 굴절률을 측정함으로써 증류해 나온 액체와 증류되지 않고 남은 액체의 조성을 측정한다.
㉠ 불변 끓음 혼합물 정의
'함께 끓는 혼합물'이라고도 한다. 일반적으로 용액을 증류하면 끓는 데 따라 조성이 변하며, 끓는점도 상승 또는 하강하는 것이 보통이다. 그러나 특별한 성분비의 액체는 순수액체와 같이 일정한 온도에서 성분비가 변하지 않고 끓는데, 이때 용액과 증기의 성분비는 같아진다. 이 경우 계는 공비상태에 있다고 하고, 그 성분비를 공비조성, 그 용액을 공비혼합물, 그 공비혼합물의 끓는점인 평형온도를 공비점이라고 한다.
공비상태는 압력에 의해서 변화하며, 공비점은 성분비와 끓는점과의 관계를 나타내는 끓는점 곡선상에서 최소값 또는 최대값을 보인다. 예를 들면, 염화수소와 물은 1atm하에서 염화수소 20.24%의 성분비일 때 공비혼합물이 되고, 108℃의 공비점을 보인다. 이 공비점은 최대값이며, 이 밖의 성분비인 경우는 180℃에 가까워진다. 또 알코올과 물은 알코올 95.6%의 성분비일 때 공비혼합물이 되고, 공비점은 78.15℃로 최소값이 된다. 공비혼합물은 보통 증류로는 그 성분을 분리할 수 없으므로 압력을 변화시키는 방법, 휘발성 또는 비휘발성인 제3의 성분을 첨가하는 방법(공비증류), 흡수 또는 추출하는 방법 등으로 증류 분리시킨다.

하고 싶은 말
좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여,
과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다.

위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어
학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^
구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅

키워드
기체, 레포트, 액체

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