기체액체평형기액평형

소개글

기체액체평형기액평형에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Abstract　 --------------Ⅰ

Table of contents ----------Ⅱ

1.INTRODUCTION----------1
　1-1 목적
　1-2 역사적인 배경
　1-3 물리적 상수
　1-4 이론적인 해석
2.EXPERIMENTAL----------3
　2-1 실험재료
　2-2 실험방법
　2-3 Abbe 굴절계

3.RESULTS ＆ DISCUSSION--8
　3-1 Raw data & results
　3-2 함께끓는점과 메탄올의 질량비교
　3-3 Discussion

4.APPENDIX ------------- 18

5.REFERENCES　 ----------- 19

본문내용

분율을 계산했다. 굴절률을 몰분율에 대해 그래프로 그리고, 각 점들을 지나는 가장 좋은 원활한 곡선을 그렸다. 이 곡선을 사용하면 여러 증류 액과 남은 액체의 조성들은 굴절률 측정치로부터 금방 알 수 있었다. 물론 증류 액과 남은 액체의 굴절률은 굴절률- 조정곡선을 작성할 때와 같은 온도에서 측정해야 했다.
2-3 Abbe 굴절계
abbe 굴절계는 가장 널리 사용되는 굴절률 측정 장치이며, 그 중 하나로서모양은 왼쪽의 figure1.와 같다.
광원으로는 백색광을 쓰며 액체 시료는 한 방울로 측정할 수 있고, 조작 도 간단하다. 그림에 나타난 것과 같이 직각프리즘 P1과 P2 사이에 시료를 묻힌다. P1의 윗면은 거칠게 갈아 놓았기 때문에 빛은 굴절되어 P2에 들어간다. 이 굴절광의 최대 굴절각은 임계각이다. P2를 지나간 빛은 다시 공기와의 경계면에서 굴절하여 망원경에 들어간다. 임계광의 방향을 경계로 하여 망원경의 시야에 명암이 관찰된다. 이것을 육안 으로 보았을 때 약간 윗부분에 보이는 동그란 원안의 십자선에 맞추면 그때의 눈금이 시료의 굴절률을 나타낸다. 이때 주의할 점은 수치를 읽을 때 윗부분의 수치만 측정하여 읽도록 한다.
abbe굴절계는 기본적으로 네 부분으로 구성되어 있다. 망원경, abbe프리즘, 섹터 및 보상 프리즘이다. 아베 프리즘은 프리즘 주위에 물을 순환시켜 온도를 조절, 유지할 수 있도록 우묵한 물-재킷이 붙은 대판에 접착시켜 고굴절계와 비슷한 2개의 유리 프리즘으로 되어 있다. 상부 프리즘의 노출된 표면은 잘 닦여져 있으나, 하부 프리즘의 의 표면은 미세한 분말 상태로 되어 있어 윤기가 없는 표면으로 되어있다.
각도로 보내는 구실을 한다. 위 프리즘은 부착되어 있고 아래 프리즘 대한은 위 대판에 경첩으로 붙여져 있다. 아래 프리즘이 위 프리즘에 집게로 부착되어 있을 때는 접한 표면이 0.1～0.15mm 두께의 간격으로 분리되어 있다. 굴절률이 측정될 액체는 이 공간 속에 담겨진다.
하부 프리즘의 위 표면은 윤이 없도록 되어 있다는 것을 기억할 것이다. 이것은 광선이 하부 프리즘에서 나와 상부와 하부 프리즘 사이에 매체로 들어갈 때 산란시키는 역할을 한다.
그림은 하부 프리즘의 단면부분을 보여준다. 여기에 나타낸 평면에서 광선의 경로는 하부 프리즘 표면에 평행한 빛으로부터 거기에 직각인 빛으로 바뀐다. 평행광선을 극한 광선이라 부른다. 이들을 때때로 “스치는 입사선” 이라 말한다. 이들을 a라는 글자로 나타내자. 그림 에서 보는 바와 같이 극한선 들은 프리즘 상단에 있는 평면 내의 모든 기준선에 관하여 360。 방향의 모든 가능한 각도들을 이루고 있음을 알 수 있다.
3.RESULTS ＆DISCUSSION
3-1Raw Data ＆ Results
3-1.1조성-굴절률
Table 3-1 조성에 따른 굴절률
시료번호
시료의 조성
굴 절 률
몰 분 율
1
순수한 메탄올
1.332
1
2
순수한 벤젠
1.508
0
3
메탄올 5ml + 벤젠 1ml
1.367
0.917
4
메탄올 4ml + 벤젠 2ml
1.382
0.815
5
메탄올 3ml + 벤젠 3ml
1.414
0.687
6
메탄올 2ml + 벤젠 4ml
1.445
0.524
7
메탄올 1ml + 벤젠 5ml
1.478
0.305
굴절률 = -0.02926 × 메탄올에함유된 벤젠함유량 + 1.504548 --(1)
- 위의 굴절률 식은 시료의 조성을 x축으로하고서 실험에서 측정한 굴절률 을 y축으로 하여 최소 자승법으로 구하였으며 그래프는 아래와 같다.
위식을 이용하여 우리가 실험에서 구한 조성에 대한 굴절률을 대입함으로서 메탄올에 들어있는 벤젠의 함유량을 근사치로 알 수가 있다.
Figure3.1 굴절률과 메탄올에 포함된 벤젠의 함유량의 그래프
다음의 그래프는 메탄올의 몰분율과 굴절률의 그래프이다. 시료에 포함된 메탄올의 몰 분율과 굴절률의 관계를 이용하여 미지의 조성을 가진 시료의 굴절률을 측정하여 그래프에 대입하면 그 시료의 메탄올의 몰분율을 구할 수가 있다.
Figure3.2 몰분율과 메탄올의 함유량의 그래프.
pure 메탄올(methanol) boiling point 64。c
끓는점(。c)
기 상
액 상
1(3ml)
64.2
1.365
1.337
2(3ml)
63
1.373
1.341
3(6ml)
60.4
1.398
1.354
4(6ml)
59
1.408
1.366
5(10ml)
58.9
1.414
1.383
6(10ml)
58.0
1.420
1.395
7(10ml)
57.5
1.425
1.407
3-1.2메탄올의 조성
Table 3-2 메탄올 조성에 따른 굴절률과 끓는점
메탄올을 순수한 물질로 보았을 때 벤젠이 함유된 양의 차이에 따라서 끓는점이 변하는 것을 알 수 있는데 위의 표 에서 볼 수 있듯이 벤젠의 첨가량이 많아질수록 끓는점이 점차 낮아지는 것을 알 수있다.
기상에서의굴절율
메탄올에 혼합된 벤젠의양
Figure 3.3 기상에서의 굴절률 그래프.
끓는점
메탄올에 혼합된 벤젠의 양
Figure3.4 끓는점과 벤젠의 양과의 관계.
액상에서의 굴절률
메탄올에 혼합된 벤젠의 양
Figure3.5 액상에서의 굴절률 그래프.
위 표는 Raw data 와 이 데이터 값 을 분석한 것을 같이 넣어서 만든 표 이다. 메탄올을 기준으로 하여 50ml당 들어간 벤젠의 양으로서 x축을 잡 고서 작성하였다. y축은 첫 번째 메탄이 기준인 경우에서 벤젠이 각각 다른 농도로 첨가되었을 경우에 기상, 액상, 그리고 끊는점의 데이터를 그래프로 그린 것이다.
3-1.3 벤젠의 조성
Table 3-3 벤젠의 조성에 따른 굴절률과 끓는점
pure 벤 젠(benzene) boiling point 77.5。c
끓는점(。c)
기 상
액 상
1(0.3ml)
76
1.347
1.523
2(0.8ml)
75.2
1.345
1.518
3(1.5ml)
63
1.482
1.497
4( 3ml)
60
1.347
1.486
5( 4ml)
58
1.493
1.478
6( 8ml)
56.7
-
1.458
7(10ml)
55.8
1.443
1.440
끓는점
벤젠에 혼합된 메탄올의 양
Figure 3.6 메탄올이 첨가된 경우

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화학실험,   물리실험,   실험,   반응공학,   평형상수