화학공학실험 | 2성분계의 기-액 평형

 

 

 

TIP

 

 

1. 대기압 하에서 물-프로판올 혼합용액의 2성분계 기-액 평형의 원리를 이해한다.
2. 끓는 온도와 액상의 프로판올 몰 분율의 관계(T-X diagram), 액상의 프로판올 몰 분율과 기상의 프로판올 몰분율과의 관계(X-Y diagram)를 도시하는 방법을 익힌다.

 

 

 

실험 배경

기-액 평형의 실험을 증류실험의 일종이다. 증류는 액체혼합물 중 각 성분의 증기압 차를 이용해서 각각의 성분으로 분리하는 조작이다. 석유공업을 시초로 해서 각종의 화학공업에서 널리 이용되고 있다. 일반적으로 용액을 비등시키면서 발생하는 증기의 조성은 원래 액의 조성과 다르게 되고, 이 조성의 차이를 이용해서 성분을 분리하고자 한다. 이번 실험에서 증류조작의 기본이 되는 2성분계의 분리를 대상으로 그 원리를 설명하고자 한다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 1-propanol의 몰 분율이 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0이 되는 용액 각 50㎖씩을 준비한다.

용액 몰분율	물	1-propanol
0	50㎖	0㎖
0.2	40㎖	10㎖
0.4	30㎖	20㎖
0.6	20㎖	30㎖
0.8	10㎖	40㎖
1.0	0㎖	50㎖

 

2) 시료를 플라스크에 넣고 가열하여 기체가 냉각관에서 응축, 아래로 흘러내리도록 한다.

 

3) 온도계를 관찰하여 온도가 정상 상태에 도달하면 그 온도를 측정한다.

 

4) 냉각관에서 응축되어 아래로 떨어지는 액체의 일부를 주사기로 채취하여 굴절계를 이용하여 프로판올의 몰 분율을 구한다.

 

5) 플라스크로부터 시료를 꺼내고 실험장치를 세척 건조시킨다.

 

6) 새로운 시료를 사용하여 2)～4)의 절차를 반복한다.

 

 

 

[화학공학실험]2성분계의 기-액 평형 레포트