화학공학 -단증류( Simple Distillation , 單蒸類 )결과 보고서

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본문내용

3370
1.3373
1.3377
1.3381
1.3390
1.3391
평균농도(wt%)
77.0
76.0
75.85
75.71
75.38
75.35
⇒그래프에서 측정값의 굴절률을 대입해서 물과 메탄올의 부피를 구한다.
이 부피에 밀도를 곱해서 질량을 구하고 농도를 구한다.
예) 측정 굴절률이 1.3373 일 때
물의 부피 : 19.99 ㎖ 메탄올의 부피 : 80.01 ㎖ (그래프로 얻음)
물의 질량 : 부피×비중 = 19.99×1 = 19.99 g
메탄올의 질량 : 80.01×0.791 = 63.3 g
메탄올의 농도 : ×100 = 76.00 wt%
(3) 유출액의 밀도
유출액
vol(ml)
질량(g)
밀도(g/ml)
1차
182.50
157.20
0.861
2차
166.5
142.53
0.856
평균
174.5
149.87
0.859
6. 결과분석
물과 메탄올의 혼합용액을 끓는점 차이를 이용해서 메탄올을 분리하는 실험이다. 초류점을 시작으로 5분 간격으로 증류되어 나온 메탄올의 온도와 굴절률을 측정했고, 초류점 온도는 64.0℃와 62.2℃로 메탄올의 끓는점인 64.5℃와 비슷하게 나왔다.
메탄올의 비중은 0.791(20℃)이고 물의 비중은 1이다.
굴절률을 통해 분석.
메탄올의 v/v%가 증가할수록 굴절률이 높아짐을 알 수 있었다.
25분 까지 측정한 실험결과를 보면 대체로 시간이 갈수록 용액의 굴절률이 높아졌다.
처음에 굴절률에 의한 농도를 계산하기 위해서 우리가 측정한 v/v%값을 기준으로 계산을 하니 농도가 20~30wt%로 너무나 낮게 나와 이상하게 여겨 <표 1>과의 차이를 분석해본결과 메탄올의 v/v%가 증가할수록 굴절률이 점차 증가하다가 감소함을 알 수 있었다. 그래서 우리가 측정하지 못한 범위의 v/v%값의 데이터를 <표 1>에서 참고하여 농도를 계산한 결과 약 70wt%를 넘는 메탄올을 얻을 수 있었다.
농도 그래프를 보고 초류점으로부터 시간이 흐를수록 증류 되어 나오는 메탄올의 양이 줄어드는 것을 알 수 있었다.
7. 오차분석
실험 오차로는 기화된 메탄올이 플라스크의 가지로 가지 못하고 그 전에 응축되어 다시 내부로 들어가 증류되지 못하는 것을 들 수 있다.
일반적으로 굴절 지수 값은 온도에 따라 영향을 받는데 굴절률 측정 시 온도를 유지 하지 않고 실험을 하여 그에 따른 오차가 발생하였다. 좀 더 정확한 측정값을 얻기 위해서는 온도보상이 가능한 굴절계를 이용하는 방법이 있다.

키워드

단증류,   증류,   굴절률