액체의 비중 측정

소개글

액체의 비중 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Principle
실험 목적
실험 이론
액체용 비중계
비중 측정

2. Apparatus

3. Procedure

본문내용

) 합성법
합성알코올의 제조법으로서는 아세트알데히드에 수소를 첨가하는 방법(아세트알데히드 수첨법)과 에틸렌을 농황산에 흡수시켜 가수분해하는 방법(황산법), 에틸렌과 물을 직접 반응시킨는 직접수화법이 있다. 아세트알데히드수첨법은 공업화되여 있지않고 황산법은 UCC사와 Societe'D'Ethanol de Synthese사에서 기업화되어 있는 예가 있지만, 최근 건설되고 있는 공장은 직접 수화법을 채택하고 있는 예가 많다. 직접수화법은 쉘그룹에서 처음으로 개발하였다. 쉘법외에 이스트만법, 히베르니아법, 내소널.디스티라법 등이 있는데, 어느 것이나 모두 인산을 촉매로 하는 공정으로서 기본적으로는 큰 차이가 없다.
① 직접수화법 (쉘법) : 원료에틸렌을 콤프레셔에서 70기압까지 압축하여, 여기에 깨끗한 물을 넣어 가열로에서 반응온도를 290도까지 올려, 기화된 것을 반응탑으로 보낸다. 반응탑은 동라이닝을 한 다층탑이고, 내부에는 다공질단체로 75%인산을 포함한 촉매가 가득 채워져있다. 송입된 에틸렌과 물의 가스는 이 촉매층을 통과할 때 반응하여 에탄올로 전화한다.
부반응으로 에테르가 생성되는데, 그 양은 1% 정도이다. 또 적은 양으로 혼재하는 아세틸렌의 수화에 의해 아세트알데히드가 생성된다.
반응탑 아래에서 배출된 반응생성물은 가성소오다로 중화되어 가스분리기에서 가스와 액체로 나뉘어진다.
가스는 냉각기에서 냉각된 뒤 세정탑에서 에탄올을 모우기 위해 수세하고, 미반응에틸렌으로 재사용된다. 액체생성물과 세정액은 함께 분류탑으로 보내져서 에탄올분 약 90%까지 농축된다. 이어서 니켈촉매를 가득 채운 환원탑으로 보내어지고, 미량으로 함유되어 있는 아세트알데히드는 수소로 환원되어 에탄올로 전화된다. 조제 에탄올은 추출탑에 보내어져서 추출증류탑에 의해 에테르 따위의 저비점물을 분리한후, 최종정제탑에서 95%의 제품으로 된다.
② 황산법 : 온도 약 60도, 압력 약 25기압의 원료에틸렌을 98% 농황산에 흡수시켜 에틸환산. 디에틸환산을 생성시킨다. 흡수탑에서의 생성물은 탑아래에서 가수분해탑으로 보내지고, 약 70도에서 가수분해되어 에탄올과 황산으로 나뉘어지고, 동시에 에테르를 부생한다. 에탄올, 에테르, 황산의 혼합물은 스트립퍼에 보내어져서 탑꼭대기에서 에탄올과 에테르가 유출되고 탑아래에서 폐희황산이 분리.회수된다. 탑꼭대기에서 유출된 조성에탄올은 정류되어 95%의 정제에탄올이 되고, 폐희황산은 공정을 거쳐 재사용된다. 황산법은 원료에틸렌의 농도가 낮아도 좋은 반면, 제품에탄올의 약 10%의 에테르가 부생하며, 희황산 농축에 많은 비용이 들고, 황산에 의한 부식이 심하다는 결점이 있다.
취급주의
폭발범위 3.3∼19%, 착화온도 422.7도, 증기밀도 1.59
① 휘발성이 크고 인화점이 낮으며, 화재의 위험성이 높은 액체이다. 물에는 쉽게 녹으며 50%의 수용액인 경우에도 쉽게 연소하며, 위스키, 기타 농후한 증류주는 그 자신이 화재를 일으킬 수가 있다.
② 약용의 약국알코올은 농도 70%이므로 강한 연소성을 나타낸다. 인화점은 물이 혼합된 정도에 따라 상승하며 96%의 알코올에서 16도, 5% 농도가 되면 62도가 된다.
인체에 대한 독성
에틸알코올(무수) 허용농도 1,000ppm, 1,900㎎/㎥
① 증기는 눈이나 상기도를 자극하며 농후한 증기를 흡입, 또는 농후한 액을 마시면 급성알코올 중독을 일으킨다.
② 인체 내에서 급속히 연소하여 이산화탄소가 되고, 또 호흡기나 뇨변에 섞여서 배출되므로 축적성은 없다.
③ 알코올의 중독작용은 뇌와 신경에 이상을 일으키며, 일반적으로는 마취작용을 나타내기도 한다. 강한 알코올의 급성중독으로는 때로는 호흡중추를 마비시켜서 사망하는 경우도 있다.
④ 음주를 하거나 고농도의 증기를 흡입하면 중독을 일으킨다. 피부에 직접 닿으면 자극작용이 있다. 눈, 코, 목, 점막에 거듭 접촉하면 염증을 일으킨다.
저장상의 주의
① 알코올을 두는 장소는 지정수량에 미치지 않는 소량의 경우 차광한 밀폐용기에 넣고, 화기 그 밖의 위험한 장소로부터 떨어진 장소에 저장하며 통풍, 온도, 습도, 차광에도 주의해야 한다.
② 병류 따위의 용기는 전도 또는 전락하지 않는 장소에 두어야 한다.
③ 실외저장탱크는 직사광선을 받으므로 낮에는 찬물을 끼얹어 냉각시켜, 알코올의 증발을 방지해야 한다.
수송상의 주의
① 육상
반드시 밀폐시킬수 있는 용기를 이용해야 한다.
마찰, 진동, 전도 또는 전락하지 않도록 한다.
용기는 가능한한 직사광선을 받지않도록 한다.
② 해상
보일러실, 기관실, 석탄창고 또는 조리실에 인접한 선박에 적재할 경우에는 격벽으로부터 6m이상 떨어질 것.
3. Procedure
① 시료로서 EtOH 20, 40, 60, 80%의 각 수용액과
순 EtOH을 각각 100㎖씩 준비한다. pyconometer의
질량(m)을 측정하고, 여기에 증류수를 채워서
항온조(25 )에 10∼20분간 방치한다.
② ①에서 조작한 것을 항온조에서 꺼내어 칭량한다. (W)
③ 물을 비우고 시료액체를 채워서 같은
방법으로 칭량한다. (W')
④ 시료의 비중을
d_4`^25
(4 의 물을 표준으로 하였을 때,
25 의 물질의 비중을 나타냄), 물의 비중을
d_w`^25
이라 하면
d_4`^25 = ``` { W^'```-```m```} over {W```-```m``` } ``` times ```d_w`^25``````````````````(`d_w`^25```=`````0.99707g/㎤`)
⑤ 각 시료에 대해서 앞의 과정을 반복하여,
농도와 비중의 관계를 그래프로 나타낸다.
⑥ EtOH-Dencity 작성
참고문헌
두산세계대백과 EnCyber
<일반화학실험> 문운당 -김기영 외 2명
<일반화학실험> 희중당 -경희대학교 화학과 편저
http://scet.yu.ac.kr/curriculum/Lecture/Exp/Basic/basic2.html
http://envinews.co.kr/enview1/hkkh/hkkh3-4.html
http://www.postech.ac.kr/class/chem102/exp/exp5.html

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