열역학실험 | 액체-증기평형

 

 

 

TIP

 

 

함께 끓는 혼합물의 온도-조성 기액평형도를 결정하는데 있다.

 

 

 

실험 방법

1. 굴절률-조성 곡선의 작성

1) Table 2을 참조하여 7가지 sample을 시험관에 준비.

Sample No.	Sample의 조성
1	Pure MeOH
2	MeOH 5㎖ + 벤젠 1㎖
3	MeOH 4㎖ + 벤젠 2㎖
4	MeOH 3㎖ + 벤젠 3㎖
5	MeOH 2㎖ + 벤젠 4㎖
6	MeOH 1㎖ + 벤젠 5㎖
7	Pure 벤젠

Table 2. 시료 sample

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2)  각 Sample의 굴절률 측정

 

3)  MeOH와 벤젠의 밀도를 찾아 혼합물에 들어 있는 각 성분의 몰수와 몰분율 계산

 

4)  굴절률-몰분율 graph를 그리고, “최적곡선”구함

 

2. 굴절률 측정

1)  Table 2에 나와있는 sample 7개를 제조한다.

 

2)  만든 sample들의 아베굴절계를 이용하여 굴절률을 측정한다.

 

3)  water bath에 물을 붓고 가열을 시킨다.

 

4)  끓는점 측정 장치를 설치한다. (condensor을 설치하여 시료가 기화되어 유출되지 않도록 한다.)

 

5)  메탄올 50㎖를 받아 끓임쪽과 함께 끓는점 측정장치에 넣고 물중탕을 한다.

 

6)  끓는점 측정장치의 작은 공간에 기체가 액화된 용액이 고이면 장치를 기울여 큰 공간으로 가게 한다. 이 과정을 2번 반복한다.

 

7)  2번 기울인 후 다시 액화된 용액이 고이면 온도를 측정하고 액상의 용액과 기상의 용액(기체에서 다시 액화된 용액)의 굴절률을 아베굴절계를 이용하여 측정한다.

 

8)  이 후 끓는점 측정 장치를 실온에서 식힌 후 벤젠 3㎖ 넣고 다시 물중탕을 한다.

 

9)  6)～7)의 과정을 반복한다.

 

10)  이 후 벤젠을 6㎖, 9㎖, 10㎖ 을 넣으면서 6)～7)의 과정을 반복한다.

 

11) 메탄올에서의 실험이 끝났으면 끓는점 측정장치를 세척, 건조시킨 후 벤젠 50㎖를 넣어 물중탕을 한다.

 

12) 처음에는 벤젠만의 액상의 용액과 기상의 용액의 굴절률을 측정한다.

 

13) 그 후 메탄올로 한 실험에서와 같이 메탄올 1㎖, 2㎖, 4㎖, 8㎖, 10㎖를 넣고 6)～10)의 과정을 반복한다.

 

3. MeOH-벤젠의 함께 끓는 혼합물

1) 끓는점 측정 장치를 setting한다.

 

2) 플라스크에 MeOH 50㎖을 넣는다.

 

3) 플라스크를 활발히 끓을 때까지 가열한다.

 

4) 냉각장치 아래에 기상이 모이면, 처음 2번은 플라스크로 넣는다.

 

5) 냉각장치에 모인 기상이 1㎖정도 모이면 증류액과 플라스크에 남아 있는 액상 시료를 1㎖를 취하여 신속히 굴절률을 측정한다.

 

6) Table 2를 참고하여 Flask의 남은 액체에 정해진 벤젠의 양을 넣는다.

 

Sample No.	MeOH 50㎖에 가하는 벤젠의 양 (㎖)	벤젠 50㎖에 가하는 MeOH의 양 (㎖)
1	3	0.3
2	3	0.8
3	6	1.5
4	6	3
5	10	4
6	10	8
7	10	10
8	-	10

Table 3. 공비혼합물 실험을 위한 sample

 

 

 

 

 

[열역학실험]액체-증기평형 레포트